El índice de fluidez es una medida de la facilidad de flujo del plástico fundido y representa un índice típico para el control de calidad de los termoplásticos. Originalmente llamado índice de fluidez o índice de fusión (normalmente para el polietileno, pero aplicado a una variedad de materiales), la designación estándar actual es índice de fluidez en masa o MFR, que es un flujo de masa expresado (unidades SI) en g/10min. Una cantidad alternativa es el flujo de volumen expresado (unidades SI) en cm3/10min, llamado índice de fluidez en volumen o MVR. MVR multiplicado por la densidad de fusión (es decir, la densidad del material en estado fundido) da MFR.

Los instrumentos típicos de índice de fluidez son compactos y fáciles de usar. El principio básico es que una muestra de termoplástico (originalmente en forma de gránulos, polvo o escamas) se vuelve fluida mediante calentamiento y se fuerza a fluir fuera de un cilindro a través de un troquel capilar. El pistón de extrusión se carga con pesas muertas, normalmente hasta 21,6 kg. MFR (y MVR) se obtienen en condiciones estándar de temperatura y carga aplicada, definidas para cada tipo de material, y normalmente utilizando un tipo fijo de troquel (diámetro interior 2,095 mm, longitud 8 mm). El resultado siempre debe especificar las condiciones de prueba porque depende en gran medida de ellas.

MFR y MVR se utilizan normalmente en laboratorios de control de calidad y laboratorios de control de producción. El procedimiento básico prevé una sincronización, corte y pesaje manual del material extruido, lo que da directamente un valor de MFR. Los procedimientos semiautomáticos permitidos por los instrumentos modernos se basan en mediciones directas del desplazamiento del pistón, por lo que dan directamente un valor de MVR. La densidad de fusión se puede escribir o medir y, por lo tanto, también se obtienen resultados de MFR. Los procedimientos semiautomáticos pueden lograr una precisión mucho mayor y garantizar una gama más amplia de caudales medibles. Los métodos más avanzados prevén la aplicación de varias cargas durante la misma prueba, cada una de las cuales da un resultado de MFR (MVR). Esto se denomina prueba de peso múltiple y proporciona información adicional sobre la muestra, con cierta información sobre la dependencia de la viscosidad al cizallamiento. Una prueba MFR de un solo peso se puede correlacionar con la masa molecular promedio, mientras que la dependencia del cizallamiento depende de la distribución de la masa molecular.

El índice de fluidez es una herramienta rápida para comparar lotes del mismo material o para estimar las propiedades de flujo de diferentes materiales (normalmente para procesos de extrusión), cuando no se requiere una comprensión profunda de las propiedades del material. Se puede llevar a cabo una verdadera caracterización reológica por medio de reómetros. El índice de fluidez es inversamente proporcional a la viscosidad (de cizallamiento), pero no se utiliza para determinar esta última (puede dar solo una estimación aproximada).

Referencias:

• ISO 1133:2005 "Plásticos - Determinación del índice de fluidez en masa (MFR) y del índice de fluidez en volumen (MVR) de termoplásticos"
• ASTM D1238-10 "Método de prueba estándar para los índices de fluidez de los termoplásticos mediante plastómetro de extrusión"

Equipo de prueba

Las pruebas de índice de fluidez se realizan en máquinas de mesa de prueba de índice de fluidez, como MF20 y MF30 de Instron. Estas máquinas están disponibles en una variedad de tamaños diferentes. Dependiendo del número de masas necesarias para su material, las máquinas pueden equiparse con un elevador de pesas automático.