塑料實驗指導書

2022-05-19 07:38:40 字數 3483 閱讀 1336

一﹑實驗目的

塑料的流動性對塑料成型過程非常重要,它是其充型能力衡量的重要依據。

由於熱固性塑料和熱塑性塑料在分子結構上的不同而導致成型效能有著較大的差別,常用拉西格流動指數來描述熱固性塑料的流動性,用熔融指數來描述熱塑性塑料的流動性。本實驗是用熔融指數法來測定幾種熱塑性塑料的流動性。

通過實驗,使學生學習和掌握用熔融指數法測定熱塑性塑料流動性的基本原理與方法。雖然實驗所獲得的塑料流動性測試資料,只能作為比較其流動性而具有相對的意義,不能作為塑料流動性的絕對值及其充型能力衡量的絕對性參考;但通過實驗,可以使學生進一步理解和掌握塑料流動性的概念及其重要性,為模具設計打好基礎;通過實驗,還可以培養學生的思維能力、動手能力和從事科學研究的基本功。

二.實驗主要裝置

xnr-400am熔體流動速率儀 、專用工具箱(其內裝:水準儀支架、水準儀、口模、口模清理棒、裝料杆、料斗、料筒清理棒、活塞桿(+1號砝碼)元件、2—8號砝碼、取樣盤、手動旋鈕、分析天平 、普通小天平、 pe粉、abs粉、手套等。

三﹑實驗內容與熔體流動速率儀的工作原理

熔融指數法是在標準工藝條件下,用熱塑性塑料在規定時間內流出物的體積或質量來表示塑料熔體流動性大小的。xnr-400am熔體流動速率儀是按國標gb3682-2000的標準試驗方法來測定熱塑性高聚物在高溫下流動性能的儀器。本儀器主要由加熱爐和控溫系統所組成;當位於熔體流動速率儀機身中的料筒預熱到指定的穩定溫度狀態下,迅速加入被測物,使其很快達到熔融狀態;這種熔融狀態的被測物,在本測試儀活塞元件上所加的指定負荷法碼重力的作用下,通過一定口徑的口模小孔而擠出的熔體,經定時分段切取,由多段樣料測得單個樣料重量的算術平均值,折算為10分鐘的擠出量mi(克/10分),稱之為該熔體在指定溫度與壓力下的流動速率mi(θ ,mnom ) —即熔融指數。

其折算公式為:

mi(θ ,mnom )=w·600/t (克/10分)

式中: θ—— 試驗溫度 ( oc ); mnom——標稱負荷 (kg) ;

w——單個樣料重量的算術平均值 g(克)

t——實驗設定的自動刮料切斷時間間隔 s(秒)

本實驗將分別測試聚乙烯(pe) 和abs兩種不同塑料在表一所列試驗溫度與壓力條件下的流動速率,以描述它們的流動性。

表1 本實驗試驗塑料及實驗引數的設定

四:實驗步驟與操作

準備工作:課前閱讀實驗指導書;xnr-400am熔體流動速率儀己由指導教師校準過水平,故主機不要隨意移動;將熔體流動速率儀的專用工具箱開啟,按實驗指導書實驗主要裝置項所述內容清點,檢查工具是否齊全、完好。具體實驗方法與步驟如下:

1. 將熔體流動速率儀左側聯介面模擋板的推拉桿向爐體內推入,從料筒的上端向下看去,可看到口模擋板已將料筒下端口徑擋住約三分之一。

2.根據被測塑料品種及實驗組項查表1,確定本實驗某組實驗中所列的工藝引數,用

普通小天平稱出表中該組實驗所需料重,置於工作台方便取料的位置;

3.從料筒的上埠裝入口模,並用裝料杆將其壓到與口模擋板接觸為止。

4.將活塞桿元件從料筒的上埠放入料筒中。

5.插上主機的電源插頭,開啟控制面板上的電源開關,電源指示燈亮,在xnr-400am熔體流動速率儀的液晶顯示屏上穩定地顯示如下初始頁,這表明主機進入可實驗狀態;

6.按下熔體流動速率儀面板上「選單」鍵,液晶顯示屏出現如下「選單」頁介面:

7.按下面板上數字鍵「1」,選擇試驗引數設定項,液晶顯示屏進入「試驗引數設定頁」 介面:

操作者即可進行該組實驗的工藝引數設定(參看表1),其設定方法如下:

a.在速率儀面板上按下數字鍵「1」,液晶顯示屏上數字鍵1反白顯示,表示選擇溫度設定項,此時可按面板鍵盤上數字鍵進行相應溫度設定,輸完溫度數值後,按「確定」鍵,這時相應的數字將顯示出來;如有輸錯,並未按「確定」健時,可按「取消」鍵重新輸入。

b.在速率儀面板上按下數字鍵「2」,液晶顯示屏上數字鍵2反白顯示,表示選擇刮料間隔時間的設定項,此時可按面板鍵盤上的數字鍵進行相應刮料切斷間隔時間設定,輸完按「確定」鍵,這時相應的數字將顯示出來;如有輸錯,並未按「確定」健時,可按「取消」鍵重新輸入。

c.在速率儀面板上按下數字鍵「3」,液晶顯示屏上數字鍵3反白顯示,表示選擇刮料次數設定項,此時可按面板鍵盤上數字鍵進行相應刮料次數設定,輸完按「確定」鍵,這時相應的數字將顯示出來;如有輸錯,並未按「確定」健時,可按「取消」鍵重新輸入。

d.在速率儀面板上按下數字鍵「4」,液晶顯示屏上數字鍵4反白顯示,表示選擇施加載荷設定項,此時可按面板鍵盤上數字鍵進行相應載荷設定,輸完按「確定」鍵,這時相應的數字將顯示出來;如有輸錯,並未按「確定」健時,可按「取消」鍵重新輸入。

f.在速率儀面板上按下數字鍵「5」,液晶顯示屏上數字鍵5反白顯示,表示選擇刮料方式設定項,自動或者手動。需注意,如自動按數字鍵「1」即可(手動為2),無需按「確定」鍵。

8.工藝引數設定完成後,再按下面板上「選單」鍵,回到「選單頁」 介面:

此時按下面板上數字鍵「2」,進入試驗主頁:

9.在此狀態下按面板鍵盤上「啟動」鍵,儀器開始公升溫。在此過程中,注意顯示屏上顯示的溫度變化(從室溫逐漸向設定試驗溫度公升高),當溫度穩定到相應的設定值後,注意主頁右上角時間顯示,並記錄;恆溫至少15分鐘。

在加溫過程中,可抽出一名同學把準備好的紗布撕成合適大小,部分纏在料筒清理棒上,以備後續清理時使用。(注意紗布不可纏得過厚,一層即可,防止直徑過大,卡死在料筒裡)。部分用來清理口模和其它相關工具。

10.恆溫15分鐘後,帶上準備好的手套,取出活塞桿元件,將事先稱量好的相應實驗所需的塑料粒粉用裝料斗以「小流」逐次裝入料筒中並用裝料杆壓實,裝料全過程要在1分鐘內完成。然後,將活塞桿元件重新放入料筒中。加料過程中要注意的是:

要保證料沿料斗順暢進入料筒,一次不可過多,避免底部塑料熔融阻塞料斗。

11.裝料完畢4分鐘後,將該試驗設定的標準規定試驗負荷(參看表1)加到活塞桿元件上。

12.將取樣盤放在出料口下方,當活塞桿下降到其上的下環形標記與導套的上表面齊平時,按下面板上「開始」鍵,刮刀將按所設定次數及取樣時間間隔自動刮料。取樣應在活塞桿上的上、下環形標記之間進行。

13.選取3-5個無氣泡樣條,冷卻後,置於分析天平上,稱其質量, 從n段樣料重量求出單個樣料重量的算術平均值w (g)。

14.裝置的清理。

(1) 待料筒內的料全部擠出後,帶上準備好的手套取下砝碼和活塞桿,並把活塞桿元件清洗乾淨。

(2)把連線口模擋板的推拉桿向外拉出,用裝料桿頂出口模,迅速趁熱用口模清理棒頂出口模孔裡的試驗料,注意清除乾淨;用纏有砂布的料筒清理棒趁熱將料筒壁清理乾淨。

15.按以上1-14步驟進行餘下兩組實驗。

16.全部實驗結束後,關閉儀器電源,拔下電源插頭。清點工具並放入工具箱原相應位置。經老師檢查無誤後方可離開。

四﹑實驗報告

1.內容:

實驗名稱 ﹑被測材料名稱;裝置名稱﹑規格﹑型號;

實驗過程記錄:試樣重量 ﹑溫度﹑壓力﹑時間﹑料樣重量

結果計算:按公式 mi(θ ,mnom )=w·600/t(克/10分)算出其熔融指數。

式中:w——單個樣料重量的算術平均值g (克)

t——實驗設定的刮料切斷時間間隔 s(秒)

2.結果分析

1.比較同一種塑料不同工藝引數下,其流動性的差別?

2.比較兩種塑料流動性的差別?

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