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Indice di Fluidità in Massa dei Termoplastici con i Plastometri per Estrusione ASTM D1238
L'industria dei materiali termoplastici utilizza il Melt Flow Index (MFI) come strumento di base per il controllo della qualità e l'accettazione dei prodotti in arrivo. Questa misura della fluidità è contenuta nel documento d'identità dei polimeri ed è usata per verificare che i dati siano all'interno del range di fluidità richiesta. Questa misura viene comunemente usata per le poliolefine (polietilene HDPE, LDPE, LLDPE, polipropilene PP).
La norma ASTM D1238 prevede la misurazione della velocità di estrusione delle resine fuse attraverso un ugello standard (2,095 x 8 mm) in determinate condizioni di temperatura, di carico e di posizione del pistone nel cilindro misurati in dati intervalli di tempo.
La norma include quattro diverse procedure di prova, con le Procedure A e B comuni per la ISO 1133. La Procedura C è relativa alle poliolefine con un’elevata fluidità e prescrive l'uso di un ugello di dimensioni dimezzate (lunghezza e diametro), che riduce la fluidità. I campioni con fluidità elevate possono anche essere provati usando un tappo per l’ugello, inserito prima che il materiale venga caricato e rimosso prima di togliere il supporto dei pesi e del pistone. La Procedura D è relativa all’applicazione di pesi diversi su provini caricati nello stesso modo per ottenere valori dell' Indice di Fluidità in Massa (MFR) dei dati in diverse condizioni di prova. Questi valori si possono ottenere facilmente con i nostri Multiple Weight Melt Flow Testers che sono stati progettati per avere fino a 5 pesi in una prova. Questo consente il calcolo automatico del Rapporto di Fluidità (FRR o Melt Flow Rate), che è il rapporto tra l'indice di fluidità medio relativo al carico superiore e l'indice di fluidità medio relativo al carico inferiore. Il FRR è comunemente usato come indicatore del modo in cui il comportamento reologico viene influenzato dalla distribuzione di massa molecolare del materiale.
Abbiamo testato le proprietà di melt flow di un provino ad alta densità PE a 190 ° C con masse diverse (2,16, 5, e il 21,6 Kg) con il nostro CEAST MMF Multiweight tester. E' dotato di un encoder, un sollevatore motorizzato dei pesi per un’applicazione automatica dei pesi ed un taglio automatico dell’estruso ad intervalli precisi. La caratteristica della nostra cella di carico per il compattamento del materiale, con forza controllata fino a 750 N, è di definire e monitorare con precisione il livello desiderato di compressione del materiale prima della prova, dato che la fase di pre-riscaldamento del materiale influenza fortemente la ripetibilità della misura. Inoltre consigliamo di impostare l’acquisizione di 50 punti di misura rilevati dall’encoder per ottenere la massima precisione per ogni peso. L'utente può quindi utilizzare i melt mass-flow rate ottenuti con pesi diversi per calcolare il flow ratio rate per ogni combinazione di peso.
Alla fine del test raccomandiamo di effettuare la pulizia dello strumento con un sistema automatico di pulizia della matrice allo scopo di ridurre i tempi di prova ed ottimizzare la qualità del processo. Per i materiali chimicamente aggressivi come PVC o i Fluoropolimeri abbiamo realizzato un kit speciale resistente alla corrosione (matrice, ugello, pistone) che è previsto per tutti i nostri strumenti.