Индекс текучести расплава (MFI) — это мера легкости течения расплавленной массы термопластичного полимера. Он определяется как масса полимера в граммах, который в течение десяти минут протекает через капилляр определенного диаметра и длины под давлением, оказываемым заданными альтернативными гравиметрическими весами для заданных альтернативных температур. Переработчики полимеров часто соотносят значение MFI с маркой полимера, которую им необходимо выбрать для разных процессов, и в большинстве случаев эта величина не сопровождается единицами, так как предполагается, что она составляет г/10 мин. Аналогичным образом, условия испытания для измерения MFI обычно выражаются в килограммах, а не в каких-либо других единицах. Метод описан в аналогичных стандартах ASTM D1238 и ISO 1133.
Индекс текучести расплава является косвенной мерой молекулярной массы; Высокий индекс текучести расплава соответствует низкой молекулярной массе. В то же время индекс текучести расплавленного материала является мерой способности материала течь под давлением. Скорость течения расплава обратно пропорциональна вязкости расплавленной массы в условиях испытаний, хотя следует отметить, что вязкость любого материала зависит от приложенной силы. Соотношения между двумя значениями индекса текучести расплава для материала с разным гравиметрическим весом часто используются в качестве меры широты распределения молекулярной массы.
Индекс текучести расплава очень часто используется для полиолефинов; полиэтилен измеряется при 190 °C, а полипропилен — при 230 °C. Инженер по пластмассам должен выбрать материал с индексом текучести расплава, достаточно высоким, чтобы расплавленному полимеру было легко придать желаемую форму, но достаточно низким, чтобы механическая прочность конечного изделия была достаточной для его использования.
Стандарт ISO 1133-1 регламентирует процедуру измерения индекса текучести расплава.
Процедура определения MFI выглядит следующим образом:Небольшое количество полимерного образца (от 4 до 5 граммов) отбирается в специально разработанном аппарате MFI. В аппарат вставляется штамп с отверстием диаметром примерно 2 мм. Материал правильно упаковывается внутри бочки, чтобы предотвратить образование воздушных карманов. Вводится поршень, который действует как средство, вызывающее экструзию расплавленного полимера. Образец предварительно нагревают в течение определенного времени: 5 минут при 190 °C для полиэтилена и 6 минут при 230 °C для полипропилена. После предварительного нагрева на поршень наносится определенный груз. Примерами стандартных весов являются 2,16 кг, 5 кг и т.д. Груз оказывает на расплавленный полимер силу, которая сразу же начинает протекать через матрицу. По прошествии нужного количества времени отбирается проба расплава и тщательно взвешивается. MFI выражается в граммах полимера на 10 минут продолжительности теста. Синонимами индекса текучести расплава являются скорость текучести расплава и индекс текучести расплава.
Наиболее часто используются их аббревиатуры: MFI, MFR и MI. К сожалению, MFR также может указывать на «коэффициент текучести расплава», соотношение между двумя скоростями течения расплава с разными гравиметрическими весами. Точнее, это должно быть указано как FRR (коэффициент расхода) или просто индекс расхода.
FRR обычно используется в качестве индикатора того, как на реологическое поведение влияет молекулярно-массовое распределение материала.
ранее: (MFI = Индекс текучести расплава) → в настоящее время: (MFR = Массовая скорость текучести расплава)
ранее: (MVI = Индекс объема расплава) → в настоящее время: (MVR = Скорость потока расплава-Объем)
ранее: (MFR = Коэффициент текучести расплава) → в настоящее время: (FRR = Коэффициент текучести)