شاخص جریان مذاب انواع پلیمرها

شاخص جریان مذاب

• ASTM D1238
• ISO 1133
• ISIRI 6980

 شاخص جریان مذاب  (MFI)(Melt Flow Index) یا نرخ جریان مذاب (MFR) (Melt Flow Rate)، مقدار وزن یک پلیمر مذاب برحسب گرم است که در مدت 10 دقیقه، از داخل یک دای با قطر و طول مشخص، تحت بار و درجه حرارت معین خارج می‌شود. مقدار بار و درجه حرارت برای هر پلیمر متفاوت بوده و براساس استاندارد مشخص می‌باشد.
این آزمون جریان یک پلیمر مذاب را از داخل پلاستومر اکستروژن تحت دمای مشخص و بارگذاری معینی اندازه‌گیری می‌کند. پلاستومر اکستروژن تشکیل شده است از یک سیلندر عمودی با قالبی به قطر 2 میلی‌متر در انتها و یک پیستون قابل تعویض در بالا. تزریق مواد در سیلندر انجام سده و به مدت چند دقیقه گرم می‌شود. پیستون در بالای پلیمر قرار گرفته و وزن آن، پلیمر را با فشار از داخل قالب بر روی صفحه جمع‌آوری مواد، می‌راند. فاصله گذاری زمانی برای آزمون از 15 ثانیه تا 6 دقیقه به واسطه انطباق آزمون با ویسکوزیته‌های مختلف پلاستیک‌ها، متفاوت می‌باشد.

آزمون تعیین MFI برای تشخیص گریدهای مختلف یک پلیمر و کنترل کیفیت ترموپلاستیک‌ها و طبقه‌بندی آن‌ها به کار می‌رود. از این آزمون برای تعیین میزان سهولت قالب‌گیری مواد پلیمری در فرآیندهای مختلف مثل اکستروژن و تزریق استفاده می‌شود. اندازه‌گیری MFI آزمون ساده‌ای است که به طور کیفی میزان ویسکوزیته مذاب ترمپلاستیک‌ها را نشان می‌دهد. MFI با ویسکوزیته مذاب پلیمر نسبت عکس دارد به طوری که MFI پایین نشان‌دهنده ویسکوزیته بالا می‌باشد. در واقع MFI با جرم مولکولی پلیمر نیز نسبت عکس دارد و هر چه جرم مولکولی پلیمر بیش‌تر باشد، گره‌خوردگی زنجیرهای آن بیش‌تر شده و MFI آن کاهش می‌یابد. توزیع جرم مولکولی یک پلیمر با استفاده از نسبت نرخ جریان (FRR) (Flow Rate Ratio) که نسبت بین مقادیر MFI آن با استفاده از وزنه‌های مختلف است، به دست می‌آید.
شکل زیر نمونه‌ای از یک دستگاه اندازه‌گیری MFI را نشان می‌دهد. ماده ترموپلاستیک که در سیلندر عمودی جای می‌گیرد با فشار پیستون تحت باز، از درون یک دای جاری می‌شودو تراز نمودن دستگاه توسط پایه‌های قابل تنظیم انجام شده است و با یک تراز حباب‌دار کنترل می‌شود.

نام پلیمر	دمای آزمون	جرم وزنه (کیلوگرم)
PS	200	5
PE	190	2.16
PE	190	0.325
PE	190	21.60
PE	190	5.00
PP	230	2.16
ABS	220	10.00
PS-I	200	5.00
E/VAC	150	2.16
E/VAC	190	2.16
E/VAC	125	0.325
SAN	220	10.00
AES, ACS, ASA	220	10.00
PC	300	1.20
PMMA	230	3.80
PB PB	190	2.16
PB	190	10.00
POM	190	2.16
MABS	220	10.00