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改性塑料质量波动的监控指标

更新时间:2008-07-04      点击次数:3713
对于购买的塑料原料,如果是一些大型工厂生产的,一般都比较可靠,很少有质量波动的情况,如果是小公司生产的各种改性塑料、色母粒、各种功能母粒,改性原料,都有一个质量不稳定的担忧,如何监控指标是否改变就成为必要。
各种不同的改性塑料,涉及到的指标很多,如电性能、力学性能、热性能、燃烧性能、表面性能、光学性能等,非专业研究机构很难投资数千万元全部进行测试,那么,有没有简单可行的办法可以监控塑料原料的质量呢?
其实只要监控三项基本指标,就可大概判断原料的的质量是否有波动。
1、  熔融指数(MI),也称熔体流动速率(MFR)是指热塑性塑料熔体在一定的温度、压力下,在10分钟内通过标准毛细管的质量,单位:g/10min。
    对于同种塑料,可用熔融指数来比较其分子量的大小,并可作为生产指标。一般来讲,同一类的塑料(化学结构相同)若熔融指数变小,则其分子量增大,机械强度较高;但其流动性变差,加工性能低;熔融指数变大,则分子量减小,强度有所下降,但流动性变好。在塑料加工中,熔融指数是用来衡量塑料熔体流动性的一个重要指标。通过测定塑料的流动速率,可以研究聚合物的结构因素。此法简单易行,对材料的选择和成型工艺条件的确定有其重要的实用价值,工业生产中采用十分广泛。
但该方法也有局限性,不同品种的塑料之间不能用其熔融指数值比较其测定结果,不能直接用于实际加工过程中的高切变速率下的计算,只能作为参考数据。此种仪器测得的流动性能指标,是在低剪切速率下测得的,不存在广泛的应力应变速率关系,因而不能用来研究塑料熔体粘度和温度,粘度与剪切速率的依赖关系,仅能比较相同结构聚合物分子量或熔体粘度的相对数值。近年来,熔融指数从“质量"的概念上,又引伸到“体积"的概念上,即增加了熔体体积流动速率。其定义为:熔体每 10min 通过标准口模毛细管的体积,用 MVR 表示,单位为 cm3/10min 。从体积的角度出发,对表征热塑性塑料在熔融状态下的粘流特性,对调整生产工艺,又提供了一个科学的指导参数。对于原先的熔体流动速率,则明确地称其为熔体质量流动速率,仍记为 MFR或者熔融指数(MI)
检测原料的熔融指数波动情况,可以判断出该塑料原料是否降解,或者是否加入了回收料、副品料,其有机物配方是否改变。推荐设备:兰德梅克LDR-33型熔融指数仪,推荐标准GB/T 3682。仪器费用一万元左右。
2、密度
密度波动是进一步判断配方是否改变的依据。如果在聚丙烯中加入聚乙烯,即使熔融指数相同,密度也会改变,所以需要与熔融指数结果协同分析。比重变化配方肯定改变。
测试密度的方法有浸渍法(利用小比重的液体按派出液体的多少计算)、浮沉法(利用两种不同比重的液体滴入试样瓶,配制与试样比重相同的液体)、比重瓶法(通过测量瓶中试样排开液体的体积与质量计算)、密度梯度管法(利用两种不同密度的浸渍液在管内配制成梯度柱,试样放入管内看停留位置即可直接读出比重)。其中后者因为简单实用而广泛应用。推荐标准GB 1033-1986 《塑料密度和相对密度试验方法》,GBT 1463-2005《纤维增强塑料密度和相对密度试验方法》,仪器费用1500元左右。
3、              灰分。灰分是指塑料灰化后的固体残余物,主要是塑料中含有的无机成分多少。如果灰分改变,可以判断出配方中的无机组分发生变化。包括各种颜料、填充物等。
测试方法是把一定量的塑料,置于已知质量的坩埚中先慢慢加热致碳化,然后置于马弗炉中恒温灼烧致恒重,放入天平称量即可。参考标准GB9345《塑料树脂灰分测定方法》,参考设备马弗炉,费用2000元左右。
可以看出,如果上述三项指标改变,应该是原料的稳定性发生了改变,基本可以判断出厂家的质量不够稳定,有条件的可以进一步详细测试其他性能,以便与原料厂家交涉。
如果需要试制新的塑料制品,考察原料性能,或者对自己的产品质量心中有数,就需要材料试验机、冲击试验机等仪器,这些仪器市场上有5万元的套装,也有数十万元的设备,需要厂家根据自己的需求选择。
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