超高熔體質(zhì)量流動速率的聚丙烯，其最重要的指標(biāo)就是熔體質(zhì)量流動速率，它直接表現(xiàn)為流變性能的好壞，間接反映出了聚合物的分子量高低，對于的生產(chǎn)加工及熔噴工藝參數(shù)的選擇具有重要影響。因此，準(zhǔn)確測定聚丙烯熔噴料的熔體質(zhì)量流動速率值具有極其重要的意義。
影響因素
不同預(yù)熱時間影響
由于聚丙烯熔噴料的熔體質(zhì)量流動速率值太高，熔融時間太久易導(dǎo)致物料在料筒中受熱降解，特別是空氣中的氧氣會加速熱降解效應(yīng)使熔體粘度降低，導(dǎo)致其熔體流動速率變大?，F(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn) GB/T 3682.1-2018 中規(guī)定，測量熔體質(zhì)量流動速率的預(yù)熱時間為 5min，而舊版標(biāo)準(zhǔn) GB/T 3682-2000 中規(guī)定預(yù)熱時間為 4min，因此通過選擇這兩個不同熔融預(yù)熱時間進行驗證分析，選擇一個更適合聚丙烯熔噴料熔體質(zhì)量流動速率測定的條件。
聚丙烯熔噴專用料在測定熔體質(zhì)量流動速率時在短時間內(nèi)可以熔融得非常充分，預(yù)熱時間為 4min 時的數(shù)據(jù)更精確，偏差更小，還能避免因物料熔融時間過長引起的物料熱降解。尤其是粉狀聚合物，空氣中的氧氣會加速聚合物的熱降解效應(yīng)，從而導(dǎo)致熔體粘度降低，流動速率加快。因此，建議在進行聚丙烯熔噴專用料熔體質(zhì)量流動速率的測定時，采用 4min 預(yù)熱時間即足夠，還不易造成物料的降解，同時還能縮短時間，提高工作效率。
不同負荷預(yù)加載影響
GB/T 3682.1-2018 中規(guī)定，如果材料的熔體流動速率很高，在預(yù)熱過程中試樣的損失很明顯，在預(yù)熱時應(yīng)不加負荷或只加小負荷的活塞，并使用支架和口模塞。
在進行聚丙烯熔噴專用料熔體質(zhì)量流動速率測定時，尤其使用粉料進行試驗時，活塞桿會因氣泡影響一直向上頂出，導(dǎo)致料筒里殘留的空氣更多，會導(dǎo)致數(shù)據(jù)結(jié)果偏差更大，因此在測量時，預(yù)熱期間會加載一個小負荷進行壓實，排出氣體。
在預(yù)熱階段加載一個較小負荷是比較合適的。但特殊情況時，比如物料中含水分或揮發(fā)性組分的試樣在高溫下會產(chǎn)生氣泡，料桿容易被頂出，容易對料桿和人員造成傷害。為避免該情況對測試結(jié)果的影響，應(yīng)盡量將料筒內(nèi)的試樣壓緊實，排出氣體，同時也可以加入一些熱穩(wěn)定劑或在測試前對樣品進行干燥處理，去除水分和揮發(fā)性組分，同時建議根據(jù)實際情況更換較大負荷進行預(yù)壓實。在這種情況下，使用小負荷壓實反而會導(dǎo)致數(shù)據(jù)偏差更大，因此在進行聚丙烯熔噴專用料的 MFR 測定時，還需要根據(jù)物料實際情況進行選擇。
活塞最小位移的影響
GB/T 3682.1-2018 中規(guī)定，當(dāng) MFR>20g/10min 時，活塞最小位移為 10mm。當(dāng)進行聚丙烯熔噴專用料熔體質(zhì)量流動速率試驗時，由于熔噴料的 MFR 均在 1000g/10min 以上，從目前大部分實驗室現(xiàn)有熔指儀情況看，很多儀器無法進行熔噴料高 MFR( 一般 >700g/10min) 的測定。一部分能進行高熔指測定的儀器也因位移傳感器精度不足，經(jīng)常導(dǎo)致數(shù)據(jù)結(jié)果存在較大誤差。
在試驗過程中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)采用最小活塞位移 5mm 時，經(jīng)常有某一段不出值的現(xiàn)象，即無法滿足連續(xù)的三段數(shù)值出結(jié)果，由于儀器位移傳感器精度跟不上，取最小活塞位移 10mm 進行試驗時就會避免這種現(xiàn)象的發(fā)生，因此建議選用最小活塞位移 10mm 進行聚丙烯熔噴專用料熔體質(zhì)量流動速率的測定。
標(biāo)準(zhǔn)口模與半口模的影響
GB/T 3682.1-2018 中規(guī)定 MFR 太高時，推薦使用半口模進行試驗，但測試結(jié)果如何換算為標(biāo)準(zhǔn)口模的MFR 并未說明。因此標(biāo)準(zhǔn)口模與半口模的選擇也對測量聚丙烯熔噴專用料熔體質(zhì)量流動速率的結(jié)果有著極其重要影響。
經(jīng)過驗證試驗發(fā)現(xiàn)，采用半口模進行試驗時，試驗數(shù)據(jù)更穩(wěn)定，三次平行試驗數(shù)據(jù)偏差更小，穩(wěn)定性更好，對時間也未見有敏感性影響。通過多組驗證試驗結(jié)果中發(fā)現(xiàn)，由同一生產(chǎn)工藝流程下制備的聚丙烯專用熔噴料的 MFR 測定標(biāo)準(zhǔn)口模與半口模有一定的換算關(guān)系，標(biāo)準(zhǔn)口模時的MFR 約為 6.8~7.5 倍的半口模時的 MFR。因此建議采用半口模進行聚丙烯熔噴專用料熔體質(zhì)量流動速率的測定，并且 GB/T 3682.1-2018 中也建議MFR 太高時，推薦使用半口模進行試驗。
