نمایه مذاب یا شاخص جریان مذاب

نمایه مذاب یا شاخص جریان مذاب

 

کاربردی‌ترین نشانهٔ ارتباط دهندهٔ ویژگی‌های پلی اتیلن به متوسط وزن مولکولی است. نمایهٔ مذاب وزن (گرم) این ترکیب است که در عرض ده دقیقه از میان یک روزنهٔ ثابت در دمای ۱۹۰ درجه سانتیگراد بیرون می‌آید، و این در حالی است که وزنهٔ استانداردی بر روی پیستون محفظهٔ رانش که حاوی سه گرم پلی اتیلن است، قرار دارد. نمایهٔ مذاب تا حدودی (اما نه دقیق ) نسبت معکوس با گرانروی مذاب دارد. بنابر این با افزایش وزن مولکولی متوسط، کاهش می‌یابد. نمایهٔ مذاب بیشتر، نشان دهندهٔ روانی بیشتر در دماهای فرآورش است. این نماد در اصل برای نشان دادن ویژگی‌های سیلانی (روانی) به عنوان معیاری از قابلیت اکسترود شدن است. به طور کلی با افزایش نمایهٔ مذاب، استحکام کششی، مقاومت پارگی، دمای نرم شدن و چقرمگی لوله پلی اتیلن کاهش می‌یابد.

شكل1 ـ نمونه‌اي از شمای دستگاه اندازه‌گيري نرخ جريان جرمی و حجمی مذاب

( يكي از روشهاي ممكن براي قرار دادن حديده و يك نوع پيستون نشان داده شده است.)

آزمایش تعیین درصد دوده

دامنه کاربرد

از این روش برای تعیین مقدار دوده در پلی اتیلن . پلی پروپیلن و پلی بوتیلن استفاده میشود . استفاده از این روش برای پلاستیک هائی که با مونومراکریلیک یا سایر مونومرهای قطبی اصلاح شده اند توصیه نمیشود چون ممکن است بر آزمایش تاثیرگذار باشند . این روش برای ترکیباتی که دارای رنگدانه ها یا فیلرهای غیر فرار به جز دوده میباشندقابل استفاده نیست .

اهمیت

اطلاعات حاصله از این ازمایش برای کنترل کیفیت لوله های پلی اتیلن مفید بوده و برای محاسبه جذب نوری لازم است

وسایل لازم

  • کوره الکتریکی
  • لوله شیشه ای به همراه درپوشهای لاستیکی برای قرار گرفتن در کوره
  • فلومتر برای اندازه گیری دبی گاز
  • کپسول نیتروژن به همراه لوله حاوی پیروگالول جهت جذب اکسیژن موجود در نیتروژن و لوله U شکل حاوی یک ماده جاذب رطوبت مانند کلرید کلسیم .
  • دسیکاتور

ترازوی با دقت 0001 /0 گرم

  • قایقک چینی با ابعاد تقریبی cm 3/1 ×cm 9/1 × cm 8
  •  

جنس شیشه کوارتز با سلیکای بالا و یا پلاتین میباشد

روش آزمایش

مطابق شکل 5 – 1 دستگاه را برای انجام ازمایش سوار کنید مجموعه دستگاه باید زیر هود قرار داشته باشد لوله شیشه ای که پس از کپسول نیتروژن قرار دارد را با محلول پیروگالول تا یک سوم حجم آن پر کنید محلول پیروگالول باید از 5 گرم پیروگالول و 50 گرم هیدروکسید پتاسیم ( KOH ) در 100 میلی لیتر آب ساخته شده باشد . لولهU شکل نیز باید حاوی ماده ای جاذب رطوبت مانند کلرید کلسیم بدون آب باشد .

  1. یک قایقک تمیز را تا حد سرخ کردن روی شعله گرم کنید سپس به مدت حداقل 30 دقیقه آنرا در یک دسیکاتور حاوی ماده جاذب رطوبت تازه قرار دهید تا سرد شود .
  2. قایقک را از دسیکاتور خارج کرده و با دقت g 0001 /0 وزن کنید . بلافاصله g 1 /0 ± 1 پلی اتیلن را در قایقک ریخته و آنرا مجددا با دقت g 0001 /0 وزن کنید .
  3. کوره را روشن کنید تا به دمای ثابت c ˚ 600 برسد . دبی نیتروژن را روی 3/0 ± 70/1 لیتر بر دقیقه تنظیم کنید . انتهای لوله شیشه ای را باز کرده و قایقک را درون آن قرار دهید . قایقک باید درمرکز کوره قرار گیرد .

ترموکوپل را طوری تنظیم کنید که با قایقک تماس پیدا کند . بلافاصله کوره را بسته به مدت حداقل 15 دقیقه صبر کنید .

توجه :

حتما لازم نیست که دمای کوره c ˚ 600 باشد و میتوان هر دمائی بین 500 تا c ˚700 را انتخاب کرد . ولی هر چه دمای پائین تری انتخاب شود مدت زمان حرارت دهی را باید بیشتر در نظر گرفت . مثلا : برای دمای c ˚500 زمان 30 دقیقه لازم است حتی ممکن است حالت مطلوب بدین صورت باشدکه نمونه در دمایc ˚300 یا کمتر در کوره قرار گیرد سپس کوره طوری برنامه ریزی شود که دما را ظرف 10 دقیقه به c ˚500 رسانده و در نهایت به مدت 15 دقیقه نمونه در دمای c ˚500 قرار داشته باشد .

d) کوره یا لوله شیشه ای را طوری حرکت دهید که قایقک در منطقه حرارتی کوره قرار نداسته باشد و 5 دقیقه صبرکنید تا خنک شود . سپس قایقک را از لوله خارج کرده و در دسیکاتور به مدت حداقل 30 دقیقه قرار دهید تا خنک شود . دقت کنید که قایقک هیچ گونه الودگی پیدا نکند . سپس آنرا سریعا با دقت g 0001/0 وزن کنید .

محاسبات

مقدار دوده را از رابطه زیر محاسبه کنید :

% مقدار دوده = ( Wg / Wr ) × 100

% غلظت دوده بر حسبcm3 / g = Ws / ( Wr / ds )

Wr : وزن نمونه پس از قرار گرفتن در کوره ( g )

Ws : وزن اولیه نمونه ( g )

ds : دانسیته نمونه لوله پلی اتیلن

گزارش

گزارش باید شامل موارد زیر باشد :

  1. مشخصات نمونه
  2. مقادیر محاسبه شده در قسمت محاسبات به طور جداگانه
  3. متوسط اعداد گزارش شده در قسمت ( b )

تکرار پذیری

دقت انجام این آزمایش در یک آزمایشگاه باید 156/0 ± درصد برای موقعی که درصد دوده بین 5/2 تا 3 درصد است باشد .

معیار ارزیابی درصد دوده

از آنجائیکه لوله های پلی اتیلن جانبی بر روی خاک قرار میگیرند و تحت تاثیر مستقیم نور خورشید هستند دوده به عنوان یک پایدار کننده نوری در آنها بکار رفته و نقش بسزائی را در طول عمر آنها ایفا میکند به همین جهت میزان دوده در این لوله ها باید بین 5/2 تا 3 درصد باشد