熔体流动速率测试仪质量法和体积法的区别

一、测量原理

A、质量法：

• 基于在规定的温度和压力下，在一定时间内挤出的聚合物熔体的质量来计算熔体流动速率。在测试过程中，将一定量的塑料颗粒或粉末放入仪器的料筒中，加热使其熔化。然后通过施加规定的压力，使熔体从标准口模挤出，在规定的时间（通常是 10 分钟）内收集挤出的熔体，用天平称量其质量。熔体流动速率（MFR）的计算公式为

质量法计算公式

，其中是挤出物的质量（g），是切取时间间隔（s）。例如，在 10 分钟内挤出的熔体质量为 5g，则熔体流动速率为

B、体积法：

• 是通过测量在规定条件下，一定时间内挤出的聚合物熔体的体积来确定熔体流动速率。同样是将塑料原料加热熔化后，在特定压力下使熔体从口模挤出，不过这里是采用特殊的装置（如活塞位移传感器等）来测量挤出熔体的体积。计算公式为

，其中是挤出物的体积，是切取时间间隔（一般也是 10 分钟）。

二、测量设备结构差异

A、质量法：

• 设备主要包括料筒、口模、加热装置、负荷装置和称量装置。料筒用于容纳塑料原料，加热装置确保原料在合适的温度下熔化，负荷装置提供稳定的压力使熔体挤出，称量装置用于准确称量挤出的熔体质量。其结构相对简单，称量装置是关键部分，通常要求精度较高的天平来确保质量测量的准确性。

B、体积法：

• 除了料筒、口模和加热装置等基本部件外，关键在于有精确的体积测量装置。这可能包括高精度的位移传感器或者带有刻度的活塞装置等，用于测量熔体挤出过程中活塞的位移，从而计算出熔体的体积。设备的精度要求更多地体现在体积测量部分，对结构的密封性等也有较高要求，以确保测量的熔体体积准确

三、测试结果的表示和应用场景差异

• 结果表示

A、质量法：结果以质量为单位表示，如，它直接反映了在规定时间内熔体的质量流出情况，比较直观地体现了材料在质量方面的流动性。

B、体积法：结果以体积为单位表示，如，更侧重于体现熔体在体积流动上的特性。

三、应用场景：

A、质量法：在塑料加工行业应用广泛，特别是对于以重量为主要衡量指标的生产过程。例如在注塑成型过程中，通过质量法测量的熔体流动速率可以帮助确定合适的注塑参数，因为注塑过程中塑料的用量通常是按照质量来控制的。而且在质量控制环节，通过对比不同批次产品的质量法熔体流动速率，可以很好地监控产品质量的一致性。

B、体积法：在一些对材料体积变化较为敏感的研究和应用场景中有优势。比如在研究聚合物在不同温度和压力下的膨胀和流动特性时，体积法能够更直接地提供熔体体积变化的信息。在一些特殊的挤出工艺中，如要求精确控制材料体积挤出的情况，体积法测量的熔体流动速率数据更有指导意义。

四、测量精度和误差来源的不同

• 精度方面

A、质量法：精度主要取决于天平的精度和操作人员切取挤出物的准确性。如果天平精度不够高，或者在切取挤出物过程中有质量损失（如熔体飞溅等情况），会影响测量精度。一般来说，高质量的天平可以使质量法的测量精度达到较高水平，例如精度可以达到。

B、体积法：其精度主要受体积测量装置的精度影响。如位移传感器的精度、活塞与料筒之间的间隙等因素都会对体积测量产生影响。体积法的精度也可以很高，但相对来说更容易受到设备结构和环境因素的影响，例如温度变化可能导致设备部件的膨胀或收缩，进而影响体积测量的准确性。

• 误差来源

A、质量法：主要误差来源包括熔体在挤出过程中的质量损失（如氧化、飞溅等）、切取时间的误差（如果时间控制不准确）、天平的零点漂移和称量误差等。例如，在高温下挤出的熔体如果接触空气时间过长，可能会发生氧化反应，导致质量变化，从而引入误差。

B、体积法：误差主要来自体积测量装置的不准确（如位移传感器的线性误差、活塞运动的摩擦阻力变化等）、熔体的不均匀性（可能导致体积测量不准确）以及温度和压力控制的不精确（因为体积与温度和压力密切相关）。例如，如果温度控制不稳定，熔体的粘度会发生变化，从而影响挤出体积，产生误差。