La méthode d'essai ASTM D1238 est utilisée pour déterminer l’indice de fluidité à chaud (MFI - Melt Flow Index) des polymères thermoplastiques. Le MFI ASTM D1238 MFI est une mesure de base pour le contrôle qualité et la réception des produits entrants. Il fait partie de l’identifiant (ID) d’un polymère et est utilisé pour vérifier si son grade rentre dans la plage de fluidité requise. La méthode ASTM D1238 est couramment utilisée pour les polyoléfines (polyéthylène HDPE, LDPE, LLDPE, polypropylène PP).

Méthode d'essai ASTM D1238

La méthode d’essai ASTM D1238 permet de mesurer la vitesse d'extrusion des résines fondues à travers une filière standard (2,095 x 8 mm). Ce test se déroule dans des conditions précises de température, charge et position du piston dans le tambour tout au long de la mesure minutée.

Le standard comprend quatre procédures différentes :

A, B, C et D. La principale différence entre les méthodes ISO 1133 et ASTM D1238 concerne le fait que, dans cette dernière, la procédure C est liée aux polyoléfines à haut débit et elle prescrit l’utilisation d’une filière moitié moins grande (longueur et diamètre), ce qui réduit le débit.

Les échantillons hautement fluides peuvent être testés aussi à l’aide d’un obturateur de filière, placé avant le chargement du matériau et retiré avant de déposer le support de piston/poids.

La procédure D du standard ASTM D1238 prévoit l’application de différents poids sur la même charge échantillon, afin d’obtenir des données de débit massique (MFR - Mass Flow Rate) à chaud dans différentes conditions d’essai.

Tout cela peut être facilement réalisé en utilisant les testeurs d’indice de fluidité à chaud à poids multiples, conçus pour permettre l’application d’un maximum de 5 poids dans un seul essai.

Cela permet de calculer automatiquement le rapport de débit (FRR - Flow Rate Ratio), c’est-à-dire le rapport entre les débits moyens à la charge maximum et minimum.

Le FRR est couramment utilisé comme un indicateur de la manière dont le comportement rhéologique est impacté par la répartition de la masse moléculaire du matériau.

Testeurs d’indice de fluidité à chaud : principales recommandations

Le plastométre Instron CEAST MF50 Multiweight est idéal pour tester les propriétés MFI d’un échantillon de PE Haute Densité à 190° C et sous différentes masses (2,16, 5 et 21,6 kg).

Équipé d’un codeur et d’un élévateur de poids motorisé avec manipulation et application automatiques des masses, il coupe automatiquement le matériau extrudé à des intervalles précis.

Le capteur de charge exclusif pour le compactage du matériau, avec une force contrôlée maximum de 750 N, définit et surveille avec précision le niveau requis de ramollissement du matériau avant le test. Cet aspect est essentiel car la phase de préchauffage du matériau peut fortement affecter la répétabilité de la mesure.

Par ailleurs, il est recommandé d’utiliser l’acquisition de 50 points de mesure du codeur, afin d’obtenir une précision maximale pour chaque poids.

Le débit massique à chaud obtenu avec les différents poids peut être utilisé pour calculer le débit avec chaque combinaison pondérale.

Au terme du test, il est recommandé de nettoyer soigneusement l’instrument à l'aide du dispositif de nettoyage automatique du tambour, afin de réduire les temps d'essai et optimiser le processus de contrôle qualité.

Pour les matériaux chimiquement agressifs (PVC ou fluoropolymères), un kit anti-corrosion spécial (tambour, filière, piston) peut être fourni avec tous les instruments de la gamme.

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