塑料行業的不同成員使用熔體流動速率測試儀進行測量的目的各不相同。樹脂供應商將其用于質量檢查,希望可以發現由于聚合及/或合成材料的不同而導致的熔體流動速率變化。
熔體流動速率(MI)是聚乙烯分子鏈長度或其平均尺寸的相反度量。對于一種給定的聚乙烯,MI可以用于估計分子量。根據ASTM的定義,熔體流動速率是190℃,2.16kg(303kPa)下10min內通過模孔擠出的熔融物料量(單位為g)。只有在這樣的條件下進行的測量才能定義為熔體流動速率。
標準中有可能用不同的載荷,有時稱為I2(特定載荷下的流率)。在定載荷和其他條件下測量的熔體流率稱為流動指數。在190℃、690kPa下測量的常見流動速率或I5(載荷為5kg時的流率)用于高分子量樹脂流動速率的測量,通常是HDPE。對于所有類型的樹脂來說,常見的流動速率是在190℃、3034MPa的條件下測量的I21 (HL-MI-高載荷下的熔體流動速率)。
熱塑性塑料性能中的熔體流動速率(MFR)是表征這種塑料分子量大小的物理量。其測試方法是:用熔體流動速率儀,加入被測的塑料,在一定的溫度和負荷(常用2160g)作用下,將塑料變為熔融態,在10min內從標準毛細管中流出的熔體數量(g) 即為被測塑料的熔體流動速率。
實際上,熔體流動速率有助于分析材料性能的相對值,預測加工過程中樹脂流動的相對難易程度。MI與分子量成反比,分子量增加時,熔體流動速率下降,反之亦然。聚合物的強度與分子量有關,所以MI可以作為聚合物強度的一種指標。
隨著熔體流動速率的提高,拉伸強度、撕裂強度、耐應力開裂性、耐熱性、耐候性、沖擊強度和收縮率/翹曲都下降。相對而言,剛性模量不受熔體流動速率增加的影響。
對于HDPE來說,熔體流動速率的增加提高了光澤度但對透明度沒有什么影響。如果所有其他參數(如分子量分布)都不變,那么隨著熔體流動速率的提高,加工也就更容易進行了。