อัตราการไหลของพลาสติกหลอมเหลวเป็นการวัดความง่ายในการไหลของพลาสติกที่หลอมเหลวและเป็นดัชนีทั่วไปสำหรับการควบคุมคุณภาพของเทอร์โมพลาสติก เดิมเรียกว่าดัชนีการไหลของพลาสติกหลอมเหลวหรือดัชนีการหลอมเหลว (โดยทั่วไปสำหรับพอลิเอทิลีน แต่ใช้กับวัสดุหลากหลายชนิด) มาตรฐานในปัจจุบันคืออัตราการไหลของมวลหลอมเหลวหรือ MFR ซึ่งเป็นการไหลของมวลที่แสดง (หน่วย SI) ในหน่วย g/10min ปริมาณทางเลือกคือการไหลของปริมาตรที่แสดง (หน่วย SI) ในหน่วย cm3/10min เรียกว่าอัตราการไหลของปริมาตรหลอมเหลวหรือ MVR เมื่อคูณ MVR ด้วยความหนาแน่นของพลาสติกหลอมเหลว (คือความหนาแน่นของวัสดุในสถานะหลอมเหลว) จะได้ค่า MFR

เครื่องมือวัดการไหลของพลาสติกหลอมเหลวทั่วไปมีขนาดกะทัดรัดและใช้งานง่าย หลักการพื้นฐานคือตัวอย่างเทอร์โมพลาสติก (เดิมอยู่ในรูปแบบของเม็ด ผง หรือเกล็ด) ถูกทำให้เป็นของเหลวด้วยความร้อนและถูกบังคับให้ไหลออกจากกระบอกสูบผ่านรูดาย ลูกสูบที่ดันออกถูกกดด้วยน้ำหนักตายตัว โดยปกติสูงถึง 21.6 กิโลกรัม MFR (และ MVR) ได้มาภายใต้สภาวะมาตรฐานของอุณหภูมิและน้ำหนักที่ใช้ ซึ่งกำหนดไว้สำหรับวัสดุแต่ละประเภท และโดยปกติใช้รูดายแบบคงที่ (เส้นผ่านศูนย์กลางภายใน 2.095 มม. ความยาว 8 มม.) ผลลัพธ์ต้องระบุสภาวะการทดสอบเสมอเนื่องจากขึ้นอยู่กับสภาวะเหล่านั้นอย่างมาก

MFR และ MVR มักใช้ในห้องปฏิบัติการควบคุมคุณภาพและห้องปฏิบัติการควบคุมการผลิต ขั้นตอนพื้นฐานคาดการณ์การจับเวลาด้วยมือ การตัด และการชั่งน้ำหนักของวัสดุที่ถูกอัดออกมา ซึ่งให้ค่า MFR โดยตรง กระบวนการกึ่งอัตโนมัติที่เครื่องมือสมัยใหม่อนุญาตให้ใช้ขึ้นอยู่กับการวัดการเคลื่อนที่ของลูกสูบโดยตรง ดังนั้นจึงให้ค่า MVR โดยตรง สามารถป้อนหรือวัดความหนาแน่นของพลาสติกหลอมเหลวได้ และดังนั้นจึงได้ผล MFR ด้วย กระบวนการกึ่งอัตโนมัติสามารถให้ความแม่นยำที่สูงกว่ามากและรับประกันช่วงอัตราการไหลที่วัดได้กว้างกว่า วิธีที่ก้าวหน้ากว่าคาดการณ์การใช้น้ำหนักหลายระดับในการทดสอบครั้งเดียวกัน แต่ละระดับให้ผล MFR (MVR) นี่เรียกว่าการทดสอบหลายน้ำหนักและให้ข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับตัวอย่าง พร้อมข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับการขึ้นกับแรงเฉือนของความหนืด การทดสอบ MFR น้ำหนักเดียวสามารถสัมพันธ์กับมวลโมเลกุลเฉลี่ย ในขณะที่การขึ้นกับแรงเฉือนขึ้นอยู่กับการกระจายมวลโมเลกุล

อัตราการไหลของพลาสติกหลอมเหลวเป็นเครื่องมือที่รวดเร็วในการเปรียบเทียบชุดของวัสดุชนิดเดียวกันหรือประมาณคุณสมบัติการไหลของวัสดุต่างชนิด (โดยทั่วไปสำหรับกระบวนการอัดรีด) เมื่อไม่จำเป็นต้องเข้าใจคุณสมบัติของวัสดุอย่างลึกซึ้ง การหาลักษณะทางวิทยากระแสที่แท้จริงสามารถทำได้โดยใช้เครื่องวัดวิทยากระแส อัตราการไหลของพลาสติกหลอมเหลวแปรผกผันกับความหนืด (เฉือน) แต่ไม่ได้ใช้เพื่อหาค่าความหนืด (สามารถให้เพียงการประมาณคร่าวๆ)

เอกสารอ้างอิง:

• ISO 1133:2005 "พลาสติก - การกำหนดอัตราการไหลของมวลหลอมเหลว (MFR) และอัตราการไหลของปริมาตรหลอมเหลว (MVR) ของเทอร์โมพลาสติก"
• ASTM D1238-10 "วิธีทดสอบมาตรฐานสำหรับอัตราการไหลของเทอร์โมพลาสติกโดยใช้เครื่องวัดการไหลแบบอัดรีด"

อุปกรณ์ทดสอบ

การทดสอบการไหลของพลาสติกหลอมเหลวทำบนเครื่องทดสอบการไหลของพลาสติกหลอมเหลวแบบตั้งโต๊ะ เช่น MF20 และ MF30 ของ Instron เครื่องเหล่านี้มีให้เลือกหลายขนาด ขึ้นอยู่กับจำนวนมวลที่ต้องการสำหรับวัสดุของคุณ เครื่องสามารถติดตั้งระบบยกน้ำหนักอัตโนมัติได้