Determinazione dell'indice di fluidità in massa (MFR) e in volume (MVR)

in accordo con ISO -1-2 e ASTM D3763.

I plastometri ad estrusione permettono di misurare l'indice di fluidità in massa (MFR, melt index) e l'indice di fluidità in volume (MVR, volume index) di materiali termoplastici caricati e non caricati, secondo le norme ISO 1133e -2, ASTM D 1238e simili.
Schmelzindex-Bestimmung ISO 1133-1 und -2, ASTM D 1238

Metodi per la Determinazione dell'Indice di fluidità

Metodo A, MFR

Con questo metodo l'estruso viene tagliato a intervalli costanti e la sua massa determinata con una bilancia analitica. Il risultato di prova è la massa estrusa per unità di tempo, solitamente in g/10 min. La sequenza di prova può essere automatizzata solo in misura limitata in quanto un operatore deve essere presente per tutta la durata del test.

Metodo B, MVR

Questo metodo determina il volume dell'estruso ad intervalli regolari anziché la massa. Il plastometro è dotato di un trasduttore di spostamento per la misurazione della corsa del pistone. Il risultato MVR è il volume del materiale estruso per unità di tempo, espresso in cm³/10m. Viene calcolato dalla distanza che il pistone percorre per unità di tempo.

Quando l'estruso ha una densità omogenea, questa può essere utilizzata per la conversione tra i valori di MVR e MFR. Se la plastica non è caricata, spesso non è possibile eseguire questo procedimento con un alto livello di precisione a causa della distribuzione non omogenea.

Un vantaggio significativo di questo metodo è l'eliminazione del taglio meccanico. L'intera sequenza di prova può essere eseguita senza l'influenza dell'operatore.

Metodo C secondo la ASTM D1238, dimensioni dimezzate del punzone

L'area di applicazione è quella relativa al settore dei poliolefini, con valore MRF superiore a 75 g/10 min. Ci sono due alternative per testare questi materiali: modificando il peso di prova ad un valore corrispondentemente basso o utilizzando un punzone con altezza e diametro dimezzati. Queste opzioni sono disponibili anche per le prove secondo la ISO 1133-1. Tuttavia non è possibile un paragone diretto dei risultati determinati usando il punzone standard.

Metodo D secondo la ASTM D 1238, prova multi step

Con diversi poliolefini si è soliti indicare il valore MVR per i diversi livelli di carico e determinare il rapporto dell'indice di fluidità (Flow-rate ratio FRR). Questo necessita misurazioni con diverse cariche materiali quando vengono utilizzati plastometri ad estrusione semplici. I palstometri dotati di unità di cambio carico possono misurare livelli multipli di carico con un unico carico materiale.

Siamo in grado di produrre plastometri ad estrusione lineare per il Metodo A e plastometri con misurazione automatica dello spostamento, utilizzabili per entrambi i metodi A e B.

Funzione APC – automatic optimization of measurement intervals

Quando si misura l'indice di fluidità gli intervalli di misurazione devono essere impostati in modo che il tempo e, in caso di misurazione MVR, la corsa di misurazione siano il più lungo possibile. Questo rende il metodo estremamente preciso. Quando ci si trova al di fuori del range ottimale, il numero di errori di misurazione aumenta rapidamente.

I plastometri Mflow e Aflow sono dotati di funzione APC. Questa funzione misura la velocità del pistone poco prima dell'inizio della misurazione. Utilizzando queste informazioni, viene selezionato il migliore tipo di controllo e impostato per l'intervallo di misurazione più adatto per il valore MVR atteso. I pretest non sono più necessari e, il processo richiesto per la programmazione delle prove si riduce a poche e semplici impostazioni di alcuni parametri che si applicano a tutti i materiali da testare.

ISO 1133-2 Prove su Plastiche Sensibili all'Umidità e all'Invecchiamento Accelerato

È necessario prendere speciali precauzioni per eseguire prove su questi materiali (ad esempio, PBT, PET, o PA). In primo luogo, devono essere asciugati accuratamente prima di inserirli nel cilindro di estrusione. L'uso di azoto facoltativo nel cilindro di estrusione impedisce il contatto diretto del materiale con l'aria dell'ambiente. Il test viene eseguito in sequenze temporali definite registrate dal software. I plastometri devono soddisfare condizioni specifiche in termini di distribuzione di temperatura spaziale e temporale nel cilindro di estrusione.

Correlazione delle misurazioni di IV e MFR per PET lineare

Il peso molecolare del polietilene tereftalato (PET) è di solito descritto in termini di viscosità intrinseca. Si tratta del IV valore in dl/g. Più lunghe le catene polimeriche, maggiore sarà questo valore caratteristico. Questo rende possibile dimostrare l'influenza dell'umidità sulle catene molecolari. Uno svantaggio però di questo metodo è il fatto che i riciclatori di PET spesso non sono in grado di gestire solventi tossici o corrosivi. Inoltre, la lunga durata del test pone un problema pratico. Pertanto, anche in questo campo sin dai primi anni 90 è stata utilizzata la misurazione dell'indice di fluidità in massa (MFR). Con l'utilizzo del testXpert II è possibile determinare la correlazione tra i valori IV e MFR, i quali possono essere poi aplicati ad altre misurazioni.
Kraft-Weg Diagramm
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