Schmelze-Massefließrate: Unterschied zwischen den Versionen
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Beim Schmelzindexprüfgerät ist die Düse als sehr kurze Kapillare, in der Regel mit einem L/D-Verhältnis von 10/1, ausgeführt. Der zum Auspressen der Schmelze aus dem temperierten Zylinder erforderliche Druck wird durch Aufbringen einer definierten Belastung mit Auflagegewichten realisiert. Die Prüfbedingungen ergeben sich aus DIN EN ISO 1133 [2]. Für [[Thermoplaste]] übliche Prüfparameter sind in der '''Tabelle''' zusammengestellt. Die jeweilige Prüftemperatur wird in Abhängigkeit vom Werkstoff und der Belastung der Prüfnorm entnommen. | Beim Schmelzindexprüfgerät ist die Düse als sehr kurze Kapillare, in der Regel mit einem L/D-Verhältnis von 10/1, ausgeführt. Der zum Auspressen der Schmelze aus dem temperierten Zylinder erforderliche Druck wird durch Aufbringen einer definierten Belastung mit Auflagegewichten realisiert. Die Prüfbedingungen ergeben sich aus DIN EN ISO 1133 [2]. Für [[Thermoplaste]] übliche Prüfparameter sind in der '''Tabelle''' zusammengestellt. Die jeweilige Prüftemperatur wird in Abhängigkeit vom Werkstoff und der Belastung der Prüfnorm entnommen. | ||
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Der Schmelzindex MFR wird in der Prüfpraxis als einfache und schnelle Methode der Wareneingangs- oder Qualitätskontrolle häufig verwendet; ist aber auch in der [[Schadensanalyse]] oder bei Kundenreklamationen bedeutsam. | Der Schmelzindex MFR wird in der Prüfpraxis als einfache und schnelle Methode der Wareneingangs- oder Qualitätskontrolle häufig verwendet; ist aber auch in der [[Schadensanalyse]] oder bei Kundenreklamationen bedeutsam. | ||
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| + | |Die Herausgeber des Lexikons danken Prof. Dr. H.-J. Radusch, [https://www.uni-halle.de/ Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg] und [https://de.wikipedia.org/wiki/Polymer_Service_Merseburg Polymer Service GmbH Merseburg] für diesen Gastbeitrag. | ||
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| − | |Radusch, H.-J.: Bestimmung verarbeitungsrelevanter Eigenschaften. In: Grellmann, W., Seidler, S. (Hrsg.): Kunststoffprüfung. Carl Hanser Verlag, München (2015) 3. Auflage, S. 68–70, (ISBN 978-3-446-44350-1; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter A 18) | + | |[[Radusch,_Hans-Joachim|Radusch, H.-J.]]: Bestimmung verarbeitungsrelevanter Eigenschaften. In: [[Grellmann,_Wolfgang|Grellmann, W.]], [[Seidler,_Sabine|Seidler, S.]] (Hrsg.): Kunststoffprüfung. Carl Hanser Verlag, München (2015) 3. Auflage, S. 68–70, (ISBN 978-3-446-44350-1; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter A 18) |
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|DIN EN ISO 1133: Kunststoffe – Bestimmung der Schmelze-Massefließrate (MFR) und der Schmelze-Volumenfließrate (MVR) von Thermoplasten<br> | |DIN EN ISO 1133: Kunststoffe – Bestimmung der Schmelze-Massefließrate (MFR) und der Schmelze-Volumenfließrate (MVR) von Thermoplasten<br> | ||
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: Teil 2 (2012-03): Verfahren für Materialien, die empfindlich gegen eine zeit- bzw. temperaturabhängige Vorgeschichte und/oder Feuchte sind | : Teil 2 (2012-03): Verfahren für Materialien, die empfindlich gegen eine zeit- bzw. temperaturabhängige Vorgeschichte und/oder Feuchte sind | ||
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Aktuelle Version vom 22. Juni 2023, 07:08 Uhr
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Schmelze-Massefließrate (MFR) (Autor: Prof. Dr. H.-J. Radusch)
Schmelzindex (MFR)
Der Schmelzindex (engl.: MFR = Melt Mass-Flow Rate früher MFI = Melt Flow Index) dient zur Charakterisierung des Fließverhaltens eines thermoplastischen Kunststoffes. Zur Messung des Schmelzindex werden Schmelzindexmessgeräte (Bild 1) verwendet, die eine besondere Ausführungsform eines Kapillarrheometers darstellen [1].
| Bild 1: | Typisches Messgerät zur Bestimmung des Schmelzindex |
Die Schmelzindexbestimmung ist in DIN EN ISO 1133 [2] und ASTM D 1238 [3] standardisiert. Als Schmelzindex wird der MFR-Wert definiert, der die Materialmenge in Gramm angibt, die bei einem bestimmten Druck und einer bestimmten Temperatur in zehn Minuten durch eine Kapillare mit definierten Abmessungen fließt.
mit
| m | Mittelwert der Masse der Abschnitte | |
| t | Zeitintervall für das Abschneiden | |
| tref | 600 s |
Der Schmelzindex wird in der Einheit g (10 min)-1 angegeben.
Der Schmelzindexwert stellt nur einen einzelnen der Viskosität proportionalen Wert bei relativ niedriger Schergeschwindigkeit dar. Auf Grund des einfachen Messprinzips ist keine unmittelbare Vergleichbarkeit mit auf Hochdruckkapillarrheometern (siehe: Kapillarrheometer) gemessenen Viskositätswerten gegeben.
Beim Schmelzindexprüfgerät ist die Düse als sehr kurze Kapillare, in der Regel mit einem L/D-Verhältnis von 10/1, ausgeführt. Der zum Auspressen der Schmelze aus dem temperierten Zylinder erforderliche Druck wird durch Aufbringen einer definierten Belastung mit Auflagegewichten realisiert. Die Prüfbedingungen ergeben sich aus DIN EN ISO 1133 [2]. Für Thermoplaste übliche Prüfparameter sind in der Tabelle zusammengestellt. Die jeweilige Prüftemperatur wird in Abhängigkeit vom Werkstoff und der Belastung der Prüfnorm entnommen.
| Masse der Auflage- Gewichte (kg) |
Kolbenkraft (N) | Kolbendruck (bar) | Scheinbare Schub- spannung (Pa) |
|---|---|---|---|
| 0,325 | 3,187 | 0,4516 | 2,956 ⋅ 103 |
| 1,20 | 11,77 | 1,667 | 1,092 ⋅ 104 |
| 2,16 | 21,18 | 3,001 | 1,965 ⋅ 104 |
| 3,8 | 37,27 | 5,280 | 3,457 ⋅ 104 |
| 5,0 | 49,03 | 6,947 | 4,548 ⋅ 104 |
| 10,0 | 98,07 | 13,89 | 9,096 ⋅ 104 |
| 15,0 | 147,1 | 20,84 | 1,364 ⋅ 105 |
| 21,6 | 211,8 | 30,01 | 1,965 ⋅ 105 |
Der Schmelzindex MFR wird in der Prüfpraxis als einfache und schnelle Methode der Wareneingangs- oder Qualitätskontrolle häufig verwendet; ist aber auch in der Schadensanalyse oder bei Kundenreklamationen bedeutsam.
Danksagung
| Die Herausgeber des Lexikons danken Prof. Dr. H.-J. Radusch, Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg und Polymer Service GmbH Merseburg für diesen Gastbeitrag. |
Literaturhinweise
| [1] | Radusch, H.-J.: Bestimmung verarbeitungsrelevanter Eigenschaften. In: Grellmann, W., Seidler, S. (Hrsg.): Kunststoffprüfung. Carl Hanser Verlag, München (2015) 3. Auflage, S. 68–70, (ISBN 978-3-446-44350-1; siehe AMK-Büchersammlung unter A 18) |
| [2] | DIN EN ISO 1133: Kunststoffe – Bestimmung der Schmelze-Massefließrate (MFR) und der Schmelze-Volumenfließrate (MVR) von Thermoplasten
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| [3] | ASTM D 1238 (2020): Standard Test Method for Melt Flow Rates of Thermoplastics by Extrusion Plastometer |