شاخص جریان مذاب (MFI)

تست شاخص جریان مذاب
شاخص جریان مذاب (MFI)، اندازه گیری سهولت جریان مذاب یک پلیمر گرمانرم است. یکای شاخص جریان مذاب (MFI)، به صورت جرم پلیمر مذاب عبور کرده از یک سوراخ (دای) بر حسب گرم با قطر، طول و فشار معین در ده دقیقه در دمای مشخص (پلی اتیلن 190 درجه سانتیگراد و پلی پروپیلن 230 درجه سانتیگراد) تعریف شده است.

«در واقع می توان این طور تعریف کرد که شاخص جریان مذاب، جرم پلیمری (بر حسب گرم) است که در مدت ده دقیقه از میان یک روزنه (Die) با قطر و طول ثابت در دمای ثابت بیرون می آید، و این در حالی است که وزنهٔ استانداردی بر روی پیستون محفظهٔ رانش که حاوی حدود سه گرم (تا 8 گرم) پلیمر است، قرار دارد (gr/10 min).»

شاخص جریان مذاب تا حدودی (اما نه دقیق) نسبت معکوس با گرانروی مذاب دارد. بنا بر این با افزایش وزن مولکولی متوسط، کاهش می یابد. شاخص جریان مذاب بالاتر، نشان دهندهٔ روانی بیشتر در دماهای فرآورش است. این نماد در اصل برای نشان دادن ویژگی های سیلانی (روانی) به عنوان معیاری از قابلیت اکسترود شدن است. به طور کلی با افزایش شاخص جریان مذاب، استحکام کششی، مقاومت پارگی، دمای نرم شدن و چقرمگی پلیمر کاهش می یابد (ویکی پدیا).

برای شناسایی خواص پلیمرها، آزمایش های گوناگونی در آزمایشگاه های معتبر انجام می گیرد که بسیاری از این آزمایشات وقت گیر و دارای هزینه های زیادی است. اما در صنعت به دلیل لزوم شناسایی سریعتر خواص فرایندی پلیمرها از شاخص (MFI (melt flow index استفاده می شود. این شاخص به نوعی نشان دهنده بزرگی دانسیته مولکول پلیمری و درنهایت روانی مذاب پلیمری در شرایط آزمایشگاهی است.

استاندارهای مورد استفاده برای اندازه گیری، MFI ASTM D1238 و ISO 1133 هستند. اساس کار بدین صورت است که نمونه در یک استوانه تحت دما و نیرویی که از طرف وزنه بالای آن اعمال می شود، قرار می گیرد. تحت این شرایط مذاب آن شروع به خروج از منفذ تعبیه شده در پایین آن می کند. مقدار خروجی آن در زمان های معین توسط کاتر خودکاری برش خورده و در نهایت همه بریده ها به صورت تکی وزن و وزن میانگین اندازه گیری می شود. طبق فرمولی مقدار MFI جسم تعیین می شود. در شکل زیر شماتیکی از این دستگاه دیده می شود.

تست شاخص جریان مذاب
مقدار MFI محصول تابعی از جرم مولکولی پلیمر است. هر چه مقدار MFI محصول بیشتر باشد، مذاب پلیمری روان تر است و در دمای پایین تری فرآیند انجام می شود.

تست شاخص جریان مذاب