MFRi.doc

(215 KB) Pobierz
Kamil Mrozowski




 

PRZETWÓRSTWO TWORZYW SZTUCZNYCH

OCENA WŁAŚCIWOŚCI PRZETWÓRCZYCH TWORZYW SZTUCZNYCH


 

 

1.     Cel ćwiczenia.
Wyznaczenie masowego wskaźnika szybkości płynięcia (MFR) oraz krzywej lepkości.
Określenie właściwości technologicznych tworzywa sztucznego na MFR.
 

2.     Opis metody wyznaczenia wskaźnika szybkości płynięcia.

 

a)     

szkic przyrządu

 

                           

 


M – obciążenie tłoka;

Rc – średnica cylindra;

Rk – średnica kapilary;
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Pomiar MFR polega na wytłoczeniu w znormalizowanych warunkach próbki materiału i zważeniu jej. Wynik pomiaru podaje się w g/10min. Wskaźnik szybkości płynięcia jest miara płynności materiału, a więc odwrotności lepkości. Reprezentuje on jeden punkt na krzywej lepkości tego materiału, określonej w temperaturze pomiaru. Nie definiuje on jednoznacznie badanego materiału i może być taki sam dla tworzyw o różnych charakterystykach lepkości.

3.    
Warunki pomiaru MFR.





 

 

 

 

m – średnia masa wytłoczonych odcinków tworzywa,

t­ref – czas odniesienia, s,

t – odstęp czasu odniesienia, s,

To – temperatura próby (oznaczania),

M – nominalne obciążenie tłoka


 

Rodzaj tworzywa

sztucznego

Temperatura

T [oC]

Czas odniesienia

Tref [min]

Czas odcinania

to [s]

Moplen HP500N

(polipropylen)

190

10

30




 

Masy poszczególnych wytłoczek [g]

0,5725

0,5003

0,5923

0,5543

0,4970

0,3795

0,4251

0,3748

0,4149

0,4002

 

 

4.    Obliczenie MFR

mśr = 0,47109 g

 

 

MFR(T­o, M) = 9,4218 g/10min

 

5.     Cel i znaczenie konstruowania krzywej lepkości tworzywa.


Krzywa lepkości to graficzne przedstawienie zależności lepkości od prędkości ścinania w logarytmicznym układzie współrzędnych (logη=f(log(dγ/dt))). Konstruowana jest w celu umożliwienia porównania lepkości tworzywa w różnych temperaturach  oraz porównania charakteru zmian lepkości dla różnych tworzyw, a także jako podstawa do określenia spodziewanej lepkości tworzywa dla prędkości ścinania różnych od pomiarowych, co ma szczególne znaczenie w projektowaniu procesów przetwórczych.

 

Wyznaczanie krzywej lepkości na podstawie MFR przebiega wg następującego schematu:

 

a) Wyznaczenie lepkości tworzywa η(γ*, T*), przy określonej szybkości ścinania γ i temperaturze T* na podstawie MFR wg wzorów:

 

b) Wyznaczenie lepkości zerowej ηo(T*) z równania:

 

Gdzie:    A1=1,386•10-2

A2=1,462•10-3

α=0,355

 

c) Obliczenie lepkości dla żądanego zakresu szybkości ścinania przy użyciu parametru ηo(T*) wg wzoru jak w punkcie b),
 

d) Dodatkowo istnieje możliwość określenia lepkości zerowej ηo(T), w odniesieniu do innej temperatury T na podstawie równania WLF:

 


 

6.   Obliczenie krzywej lepkości.

             

             
Rk=1,0475mm

Rc=4,715mm

Lk=8mm

F=2,12kg=20,7972N
 




 

              τw=0,019018 N/mm2

              =19,77 1/s  

                                 



                                  =0,01784cm3/s=17,84mm3/s



                                

                                  =961,957N*s/m2           T=190oC  

 

             




T=190oC
 

 



= 1187N*s/m2

 

 

 

 

c)       



             

             

 

 

 

 

 

 

              η(, T* = 190oC)

1

851,615

10

469,2068

100

153,435

1000

35,93223

10000

7,437274

100000

1,4809

1000000

0,2911

 

 

 

 

d)      

 

 

              Tg= -20oC

              ηo(T=200oC)=1045,75N*s/m2

              ηo(T=220oC)=833,11N*s/m2
 


 

 

 

 

 

              Dla temp. 200oC

 

 

              η(, T* = 200o...

Zgłoś jeśli naruszono regulamin