ISO 1133-1 熱塑性塑膠熔體質量流動速率 (MFR) 和熔體體積流動速率 (MVR) 的測定

國際標準化組織（ISO）制定的標準《ISO 1133-1塑膠-熱塑性塑膠熔體質量流動速率（MFR）和熔體體積流動速率（MVR）的測定-第1部分：標準方法》描述了兩種在規定溫度和負荷條件下測定熱塑性材料熔體質量流動速率（MFR）和熔體體積流動速率（MVR）的程序。程序A為質量測量法。程序B為位移測量法。

通常，測量熔體流動速率的測試條件在材料標準中規定，並參考該標準。熱塑性塑膠常用的測試條件包含在該標準的附件（附件A）中。

在比較不同填料含量的材料以及填充和未填充的熱塑性塑膠時，熔體體積流動速率 (MVR) 尤其有用。如果已知測試溫度下的熔體密度，則可以透過熔體體積流動速率 (MVR) 測量值確定熔體質量流動速率 (MFR)，反之亦然。

此標準也可能適用於熱塑性塑料，其中流變行為在測量過程中受到水解（鏈斷裂）、縮合和交聯等現象的影響，但前提是這種影響的程度有限，並且重複性和再現性在可接受的範圍內。

本標準不適用於流變行為在測試過程中受到顯著影響的材料。在這種情況下，適用 ISO 1133-2。

這些方法中使用的切割速率遠低於正常加工條件下的切割速率，因此，使用這些方法獲得的各種熱塑性塑膠的數據可能並不總是與其在加工過程中的行為相關。這兩種方法主要用於品質控制。

就本標準而言，適用以下術語和定義：

• 熔體質量流動速率是指在規定的溫度、負荷和擠出塑性儀筒內活塞位置條件下，熔融樹脂通過規定長度和直徑的模具擠出的速率。此速率由規定時間內擠出的品質決定。質量流動速率以每10分鐘擠出的物質的克數表示。
• 熔體體積流動速率是指在規定的溫度、負荷和擠出塑性儀筒內活塞位置條件下，熔融樹脂通過規定長度和直徑的模具擠出的速率。此速率由規定時間內擠出的體積決定。熔體體積流動速率以立方公分/10分鐘表示。
• 負載是活塞本身質量與試驗條件規定的任何附加重量所產生的合力。負載以公斤為單位，表示活塞所施加的質量。
• 預成型壓縮載重是指將聚合物樣品預製成壓縮載重。為了確保樣品快速插入缸孔並擠出無空隙材料，可能需要將樣品（最初為粉末或薄片狀）預成型為壓縮負荷。
• 時間-溫度歷史是樣品在測試過程中暴露的溫度和時間的歷史，包括樣品製備。
• 標準模具為公稱長度8.000mm、公稱孔徑2.095mm的模具。
• 半尺寸模具是公稱長度為 4.000 毫米、公稱孔徑為 1.050 毫米的模具。
• 濕敏性塑膠是指流變特性對水分含量敏感的塑膠。當吸收水分並加熱至高於其玻璃化轉變溫度（對於非晶態塑膠）或熔點（對於半結晶態塑膠）時，它們會發生水解，導致摩爾質量降低，進而導致熔體黏度降低，熔體質量流動速率 (MFR) 和熔體體積流動速率 (MVR) 升高。

熔體質量流動速率 (MFR) 和熔體體積流動速率 (MVR) 是在預定的溫度和負載條件下，將熔融材料從塑性計圓筒中擠出，透過指定長度和直徑的模具來確定的。

測量 MFR（方法 A）時，需要稱量擠出物的定時段，並以此計算擠出速率（單位為克/10 分鐘）。測量 MVR（方法 B）時，需要記錄活塞在規定時間內移動的距離，或活塞移動指定距離所需的時間，並以此計算擠出速率（單位為立方公分/10 分鐘）。如果已知材料在測試溫度下的熔體密度，則可以將 MVR 轉換為 MFR，反之亦然。需要測量測試溫度和壓力下的熔體密度。實際應用中，壓力較低，在測試溫度和環境壓力下獲得的數值就足夠了。

ISO 1133-1 標準至關重要，因為它提供了一種統一可靠的方法來測定熱塑性材料的熔體質量流動速率 (MFR) 和熔體體積流動速率 (MVR)。這些測量對於塑膠產業的品質控制、材料比較和加工性能至關重要。

該標準被認為很重要，原因如下：

• 產業標準化：如果沒有 ISO 1133-1 標準等一致的方法，不同的實驗室或製造商可能會對同一種材料獲得不同的結果，使比較不可靠。
• 可加工性評估：MFR 和 MVR 是聚合物熔化時的黏度和流動行為的指標，有助於預測其在註塑或擠壓等加工方法中的表現。
• 材料規格和一致性：製造商使用熔體質量流動速率 (MFR) 和熔體體積流動速率 (MVR) 來確保每批塑膠都具有維持產品品質所需的一致流動特性。
• 法規和合約合規性：許多產品標準和客戶規範參考 ISO 1133-1 來定義材料的可接受流速範圍。
• 設計和模擬：工程師依靠準確的 MFR/MVR 數據來​​模擬工具和模具中的流動行為，這會影響產品設計和性能。

ISO 1133-1 標準適用於大多數日常應用。相較之下，ISO 1133-2 標準在處理可能在測試條件下降解、交聯或其他變化的材料時非常重要。

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