Испытание · Другие материалы
Лаборатория КЕТЕР определяет показатель текучести расплава термопластов по массе по ГОСТ 11645-2021. Испытание показывает, как материал течёт при заданных температуре и нагрузке, и позволяет косвенно контролировать его реологические свойства и стабильность молекулярной структуры.
Определяемые показатели
Об испытании
Показатель текучести расплава по массе характеризует количество термопластичного материала, проходящего через стандартный капилляр за установленное время при заданных температуре и нагрузке. Испытание по ГОСТ 11645-2021 используют для идентификации и контроля перерабатываемости полимерного сырья. Результат отражает реологическое поведение расплава в строго определённых условиях, а не является универсальной «скоростью течения» материала при любом производственном процессе.
Показатель чувствителен к молекулярной массе и её распределению, составу полимера, наполнителям, влаге, термоокислительной деструкции и смешению партий. Поэтому его применяют при входном контроле гранулята, наблюдении за стабильностью производства и сравнении материала до и после переработки. Изменение значения может служить сигналом, что сырьё или технологическая история отличаются от ожидаемых.
Высокое значение обычно соответствует более лёгкому течению расплава в условиях испытания, а низкое — большему сопротивлению. Однако оценка пригодности зависит от технологии и изделия. Для тонкостенного литья и экструзии профиля могут требоваться разные диапазоны. Лаборатория измеряет фактический показатель, а критерий предоставляет стандарт на марку, технические условия или спецификация заказчика.
В практике различают массовый показатель текучести и объёмную скорость течения расплава. Первый выражает массу экструдата, приведённую к установленному времени, второй — объём. Связь между ними зависит от плотности расплава при температуре испытания. Нельзя преобразовывать один показатель в другой по плотности материала при комнатной температуре без предусмотренных данных.
В рамках данной услуги определяется массовый показатель. В протоколе должны быть указаны температура, нагрузка и другие условия, поскольку одно число без режима не идентифицирует свойство. Один и тот же полимер при разных температурах и грузах даст разные значения.
При сравнении поставщиков необходимо убедиться, что режимы полностью совпадают. Даже если в паспортах используется одинаковое обозначение, различие условий делает прямое сопоставление некорректным.
Испытание проводят для термопластов, которые в условиях метода образуют достаточно однородный расплав и могут проходить через капилляр без нежелательного разложения. Это могут быть полиолефины, стирольные пластики и другие материалы в гранулах, порошке или иной пригодной форме. Применимость к конкретной композиции проверяют по нормативной документации.
Наполненные, армированные и чувствительные к температуре материалы требуют особого внимания. Крупные частицы могут затруднять течение через капилляр, а разложение меняет свойства непосредственно во время измерения. Если материал вспенивается, сшивается или содержит летучие компоненты, стандартный показатель может не описывать его корректно.
Вторичное сырьё и смеси часто отличаются большей неоднородностью. Для них особенно важны представительный отбор и серия определений. Один небольшой образец может не отражать состав всей партии.
Материал отбирают так, чтобы проба представляла партию. Гранулы из верхнего слоя мешка могут отличаться от средней части при расслоении смеси. Для композиций с добавками пробу перемешивают способом, не изменяющим материал.
Некоторые полимеры необходимо сушить перед переработкой и испытанием. Влага способна вызывать гидролитическое снижение молекулярной массы при нагреве, из-за чего показатель возрастает уже в цилиндре прибора. Режим сушки берут из документации на материал и фиксируют. Произвольная длительная сушка при высокой температуре также может изменить свойства.
Проба не должна содержать посторонние частицы, если загрязнение не является особенностью исследуемой партии. При сравнении исходного и переработанного материала группы маркируют отдельно, сохраняя сведения о числе циклов, температуре и времени пребывания в расплаве.
Испытательный прибор содержит нагреваемый цилиндр, поршень и стандартный капилляр. Цилиндр выводят на заданную температуру и загружают подготовленным материалом. Пробу уплотняют по установленной процедуре, чтобы уменьшить пустоты и обеспечить равномерный прогрев.
После периода предварительного нагрева к поршню прикладывают установленную нагрузку. Расплав выдавливается через капилляр. Экструдат отсекают через определённые интервалы, охлаждают и взвешивают. Из массы отрезков рассчитывают количество материала, приведённое к стандартному времени.
Температурная стабильность критична: вязкость расплава сильно зависит от температуры. Загрязнение капилляра, износ отверстия и остатки предыдущего полимера также влияют на поток. Оборудование очищают и проверяют по лабораторной процедуре.
Предварительный прогрев должен быть достаточным для расплавления, но не чрезмерным. Длительное пребывание чувствительного полимера при высокой температуре вызывает деструкцию или структурные изменения. Последовательность отсечек и временные интервалы соблюдают одинаково.
Каждый пригодный отрезок взвешивают на точных весах. По средней массе и интервалу рассчитывают показатель текучести расплава по массе. Если масса отрезков заметно меняется по ходу испытания, это может указывать на нестабильность температуры, неоднородность пробы или изменение материала при нагреве.
Методика устанавливает правила выбора отрезков и допустимость результатов. Нельзя исключать значения только потому, что они отличаются от ожидаемого паспорта. Сначала проверяют ход испытания, затем оценивают неоднородность.
Для контроля партии полезны среднее и разброс между определениями. Стабильный показатель подтверждает воспроизводимость течения, а широкий диапазон может свидетельствовать о смешении сырья, неодинаковой влажности или различной термической истории гранул.
Снижение молекулярной массы обычно облегчает течение и повышает массовый показатель. Такое изменение может возникать при термоокислительной или гидролитической деструкции. Сшивание и образование разветвлений, напротив, способны увеличить сопротивление.
Наполнители и пигменты меняют реологию и плотность композиции. Их влияние зависит от концентрации, размера частиц и взаимодействия с полимером. Поэтому сравнивать натуральную и наполненную марку как один материал нельзя.
Смешение партий с разной текучестью может дать промежуточный результат, но не гарантирует однородности каждого изделия. Повторная переработка также меняет полимер. Наблюдение показателя помогает отслеживать деградацию, однако для полного вывода могут потребоваться механические и термические испытания.
Показатель текучести полезен как быстрый контрольный параметр, но не описывает полностью поведение в экструдере или литьевой машине. Производственный сдвиг, давление, время и сложная геометрия отличаются от капиллярного метода. Два материала с одинаковым массовым показателем могут иметь разную реологическую кривую и механические свойства.
Соответствие паспортному диапазону подтверждает один аспект марки. Оно не заменяет проверку состава, влажности, прочности и других требований. При отклонении анализируют сырьё, сушку, загрязнение и термическую историю.
Результаты сравнивают только при одинаковых температуре и нагрузке. В протоколе эти параметры указывают рядом со значением. Лаборатория делает вывод о соответствии при наличии конкретного критерия.
В заявке указывают наименование и марку полимера, производителя, партию, форму материала, состав и наличие наполнителей. Передают требуемые температуру и нагрузку по нормативной документации, а также критерий приемки. Сообщают о необходимости сушки и предшествующей переработке.
Пробу помещают в чистую герметичную тару, защищающую от влаги и смешения. Количество согласуют заранее, чтобы его хватило на подготовку и серию измерений.
Корректно выполненное испытание позволяет контролировать однородность термопласта, сравнивать партии и выявлять изменения, способные повлиять на переработку. Наибольшую ценность показатель имеет как часть системного контроля сырья и технологии.
Порядок работы
Уточняем материал, цель документа, норматив и критичные показатели.
Фиксируем образец, условия и методику до начала измерений.
Работаем на поверенном оборудовании с контролем каждого этапа.
Оформляем результат так, чтобы им можно было пользоваться дальше.
До передачи образцов
Требования к количеству и размерам образцов лаборатория подтвердит после оценки материала и выбранной методики.
Профессиональный словарь
Короткие определения показателей, методов и свойств, которые используются на этой странице.
Масса расплава термопласта, проходящая через стандартный капилляр за установленное время при заданных лабораторных температуре и нагрузке.
Организация или структурное подразделение, которое проводит испытания объектов по установленным методикам, фиксирует условия измерений и оформляет результаты в протоколе.
Формализованный перечень объектов, показателей и методов, в отношении которых компетентность лаборатории подтверждена аккредитацией.
Установленная последовательность операций и условий, по которой подготавливают объект, проводят воздействие или измерение, рассчитывают и оформляют результат испытания.
Документ, по которому испытательная лаборатория выбирает метод, условия работы, правила расчёта или критерии оценки продукции и материалов.
Материал, изделие или его часть, принятые испытательной лабораторией, идентифицированные и подготовленные для выполнения конкретного исследования.
Начать работу
Опишите материал, нужный показатель и цель получения протокола — проверим применимость методики и уточним подготовку образцов.
