Птр полиэтилена что это
Показатель текучести расплава термопластов (ПТР, индекс расплава)
Показатель текучести расплава (ПТР, индекс расплава) – условная величина, характеризующая поведение термопластичного полимера в вязкотекучем состоянии при переработке его в изделия.
Показатель текучести расплава определяется количеством материала (в граммах), выдавливаемого через стандартный капилляр экструзионного пластометра (вискозиметра) при определенных условиях и пересчитанного на время течения 10 мин.
Показатель текучести расплава определяют при условиях, регламентируемых ГОСТ 11645–73. По значениям ПТР можно ориентировочно оценить вязкость расплава термопласта в условиях испытаний.
Определение показателя текучести расплава
Определение показателя текучести расплава термопластов проводят на приборе ИИРТ-М. Принцип действия прибора основан на измерении скорости истечения расплава термопласта через калиброванный капилляр при определенном значении давления и температуры. Необходимое давление на материал создается при помощи поршня с грузом.
В приборе применяют стандартные капилляры 6 из закаленной стали длиной 8,0 мм и внутренним диаметром 2,095 или 1,180 мм, наружный диаметр должен допускать свободную установку в цилиндре 4 пластометра. Давление на полимер передается с помощью стального поршня 3 с направляющей головкой. Экструзионная камера обогревается нагревателем до 400°С.
Экструзионная камера вставлена в медный корпус и удерживается в нем благодаря конической поверхности. Тепло, необходимое для поддержания в экструзионной камере заданной рабочей температуры от 100 до 400°С, поступает от электрического проволочного нагревателя и контролируется платиновым термометром.
Для испытаний различных термопластов прибор снабжен набором грузов, причем первый груз 3,19Н (0,325 кгс) представляет собой массу поршня. Остальные грузы вместе с поршнем и держателем грузов образуют следующие массы:
Для обеспечения фиксации грузов при установке их полного комплекта на держатель наибольший груз рекомендуется надеть сверху.
Порядок работы на приборе ИИРТ-М
Экспериментальная часть
Оборудование и материалы: прибор ИИРТ-М, весы, полимерные термопластичные материалы.
Ход работы: В экструзионную камеру вставляют капилляр в соответствии с требованиями стандартов на материалы. Для полиэтилена и полистирола капилляр должен иметь внутренний диаметр 2,095±0,005 мм.
Перед испытанием для исследуемых материалов выбирают необходимую температуру и нагрузку в соответствии с таблицей 1.
Таблица 1
Материал | Температура, °С | Груз, Н (кгс) |
Полиэтилен высокой плотности (ПЭВП) | 190 | 21,019 (2,016) |
Полиэтилен низкой плотности (ПЭНП) | 190 | 49,05 (5,00) |
Полипропилен (ПП) | 190, 230, 260 | 21,19; 49,05; 98,10 (2,16; 5,00; 10,00) |
Полистирол (ПС) | 200 | 49,05 (5,00) |
Полиамид (ПА) | 230, 275 | 3,19; 11,77; 21,19 (0,325; 1,20; 2,16) |
Нагревают экструзионную камеру и поршень прибора до нужной температуры, выдерживают в течение 15 мин и вводят навеску испытуемого материала в канал прибора. Величина навески материала зависит от предполагаемого значения показателя текучести расплава (табл. 2).
Таблица 2
ПТР, г/10мин | Масса образца, г | Интервалы времени между двумя отсечениями экструдируемого материала, с |
До 0,5 | 4-5 | 240 |
0,5–1,0 | 4-5 | 120 |
1,0–3,5 | 4-5 | 60 |
3,5–10,0 | 6-8 | 30 |
10,0–25,0 | 6-8 | 10-15 |
Свыше 25,0 | 6-8 | 5-15 |
По мере заполнения экструзионной камеры полимером с целью удаления пузырьков воздуха уплотняют материал с помощью специального латунного поршня. Порошкообразные полимеры рекомендуется предварительно спрессовать в таблетку.
После заполнения экструзионной камеры полимером сверху в канал вводят поршень с грузом и выдерживают не менее 4 мин. Время выдержки под давлением указано в стандартах на материал: для полиэтилена оно составляет 4–5 мин, для полистирола – 10 мин. За это время снизившаяся за счет введения холодного полимера температура вновь поднимется до заданной. После истечения времени выдержки под давлением выдавливают с помощью выдавливающего устройства одну треть испытуемого материала. Вытекший отрезок удаляют, после чего освобождают груз. Нагруженный поршень при этом будет опускаться сам. Когда нижняя метка на поршне приблизится к верхнему краю цилиндра, засекают время и одновременно отрезают с помощью ножа экструдат и удаляют его. Последующие отрезки полимера (не менее трех) отрезают через равные промежутки времени в зависимости от его текучести в соответствии с таблицей 2.
Измерение показателя текучести расплава производят до тех пор, пока верхняя метка на поршне не опустится до верхней кромки экструзионной камеры. Если показатель текучести расплава меньше чем 3 г/10 мин, измерения производят в положении, когда верхняя кромка камеры находится между двумя средними метками. Длина отдельных отрезков экструдата может быть 10–20 мм.
Для определения ПТР полученные отрезки взвешивают в отдельности с точностью 0,001 г и выводят среднюю массу. При этом прутки, содержащие пузырьки воздуха, в расчет не принимают.
Показатель текучести расплава полимера (ПТР) вычисляют по формуле:где 600 – стандартное время, равное 600 с; m –средняя масса экструдируемых отрезков, г; t – промежуток времени между двумя последовательными срезами отрезков, с.
За результат испытаний принимают среднее арифметическое результатов двух определений на трех отрезках материала, расхождение по массе между которыми не превышает 5%.
Сравнивают полученное значение ПТР для исследуемого материала со стандартным по ГОСТу или ТУ на соответствующий материал и делают вывод.
Показатель текучести расплава (ПТР) и его изменение в процессе переработки.
Что такое ПТР?
Какой показатель текучести расплава оптимален?
ПТР также является хорошим показателем других свойств материала, таких как прочность на разрыв и ударопрочность, поэтому если вы знаете показатель текучести расплава, вы также можете оценить физические характеристики пластика.
Как изменится ПТР в процессе переработки?
Для того чтобы получить вторичную гранулу с определенным показателем текучести расплава, нужно знать тип пластика и ПТР перерабатываемого материала. На сегодняшний день, определение ПТР твердых материалов при сортировке все еще технически невозможно.
Показатель текучести расплава определяется типами пластика, которые будут перерабатываться. Обычно бытовой пластиковый мусор содержит в себе гораздо больше изделий отлитых под давлением, чем произведенных методом экструзии. При переработке смешанного материала вы получите переменный индекс текучести расплава, который будет в диапазоне 2-5 г / 10 мин при 2,16 кг.
При переработке полиэтилена, по сути, все то же самое, только наоборот. Большинство ПЭ отходов, как правило, являются либо материалами, пригодными для экструзии, либо материалами, полученными раздувом / формованием, и поэтому имеют довольно низкий индекс текучести расплава. Чем больше примесей ПП в полиэтилене, тем выше ПТР.
Как оборудование для переработки влияет на ПТР?
Оборудование, используемое в процессе переработки, никак не влияет на изменение показателя текучести расплава. Однако, при применении специального оборудования для сортировки можно достичь более высокого показателя чистоты перерабатываемого материала и, следовательно, более стабильного ПТР.
Вторична гранула полиэтилена – важные свойства
Рынок вторичного полиэтилена сегодня достаточно разнообразен. Стоит лишь набрать в Интернете запрос «Гранула вторичная» и можно получить большой выбор компаний занимающихся переработкой полиэтилена. Компании-переработчики предлагают вторичную гранулу разной сортности, прозрачности, цвета и ценового диапазона. В таком огромном разнообразии предложений компаниям-потребителям вторичного полиэтиленового сырья не всегда просто определится с выбором.
На что же нужно в первую очередь обратить внимание при покупке вторичной гранулы?
Прежде всего, у каждого производителя полиэтиленовых изделий есть ряд технологических требований, обусловленных особенностями производства того или иного изделия из полиэтилена.
Основные технологии производства полиэтиленовых изделий включают: экструзию, литье и выдув. Каждая из этих технологий требует определенных физико-механических свойств полиэтиленового сырья. И если свойства первичного полиэтилена определяются ГОСТами, то ситуация с вторичной гранулой не так однозначна.
Какие же главные физико-механические свойства вторичного полиэтилена, на которые нужно обратить внимание?
1. Показатель текучести расплава (ПТР)
ПТР является одним из наиболее важных свойств полиэтилена. Показывает сколько расплава под заданным давлением и температуре за 10-ть минут выдавится через специальный капилляр. Чем больше ПТР тем вторичная гранула более текучая и менее вязкая. Для первичного полиэтилена данный показатель определяется ГОСТ. Для вторичного – замерами в лаборатории. В среднем этот показатель для гранулы ПЭВД составляет 0,24-1,0 г/10 мин. Для ПЭНД 0,1-0,6 г/10 мин.
2. Теплопроводность
Полиэтилен легко модифицируется при воздействии на него давления и температуры. Производство изделий, в основу которых положено свойство теплопроводности (например, теплоизоляция) будет зависеть от теплопроводности основного сырья (в нашем случае полиэтилена). Коэффициент теплопроводности полиэтилена составляет 0,36-0,43 Вт/м 0 К.
3. Удельный вес
4. Температура плавления
По данному показателю можно быстро определить основной состав вторичной гранулы, так как температура плавления ПВД и ПНД существенно отличаются. Для вторичной гранулы ПВД это показатель будет в пределах от 103 до 110°C, а у ПНД значительно больше – 130 до 137°C. Необходимо отметить, что на температуру плавления полиэтилена существенно влияет и давление. Низкая температура плавления позволяет существенно увеличить производительность экструдера.
5. Теплота сгорания
Показатель теплоты сгорания полиэтилена является очень важным в процессе правильной настройки технологического оборудования и в частности экструдера. Не зная этого показателя тяжело определить оптимальный технологический режим производства.
Диапазон теплоты сгорания полиэтилена, в зависимости от марки – от 44,0 до 47,2 МДж/кг. Другим важным моментом является использование полиэтиленовых изделий в составе материалов с повышенными требованиями к пожаробезопасности. В таком случае нужно учитывать температуру воспламенения полиэтилена, которая составляет 306 °C.
Приведенные показатели являются основными при выборе «правильной» вторичной гранулы полиэтилена, а соответственно и «правильного» поставщика.
«Показатель текучести расплава»
Показатель текучести расплава полимерного материала это масса полимера в граммах, выдавливаемая через капилляр при определенной температуре и определенном перепаде давления за 10 минут. Определение величины показателя текучести расплава производят на специальных приборах, называемых капиллярными вискозиметрами. При этом размеры капилляра стандартизованы: длина 8,000+0,025 мм; диаметр 2,095+0,005 мм; внутренний диаметр цилиндра вискозиметра составляет 9,54+0,016 мм. Не целочисленные значения размеров капилляров связанны с тем, что впервые методика определения показателя текучести расплава появилась в странах с английской системой мер. |
Условия, рекомендуемые для определения показателя текучести расплава, регламентируются соответствующими стандартами. ГОСТ 11645-65 рекомендует нагрузки 2,16 кг, 5 кг и 10 кг и температуры, кратные 10°C. ASTM 1238-62T (США) рекомендует температуры от 125°C до 275°C и нагрузки от 0,325 кг до 21,6 кг. Наиболее часто показатель текучести расплава определяют при температуре 190°C и нагрузке 2,16 кг.
Величина показателя текучести для различных полимерных материалов определяется при различных нагрузках и температурах. Поэтому надо иметь в виду, что абсолютные величины показателя текучести сравнимы лишь для одного и того же материала. Так, например, можно сравнивать величину показателя текучести расплава полиэтилена низкой плотности различных марок. Сравнение же величин показателей текучести полиэтилена высокой и низкой плотности не дает возможности непосредственно сопоставить текучесть обоих материалов. Поскольку первый определяется при нагрузке в 5 кг, а второй при нагрузке в 2,16 кг.
Следует отметить, что вязкость расплавов полимеров существенно зависит от приложенной нагрузки. Так как показатель текучести того или иного полимерного материала измеряют лишь при одном значении нагрузки, то этот показатель характеризует только одну точку на всей кривой течения в области относительно низких напряжений сдвига. Поэтому полимеры, несколько различающиеся по разветвленности макромолекул или по молекулярной массе, но с одинаковым показателем текучести расплава, могут вести себя по-разному в зависимости от условий переработки. Однако, несмотря на это, по показателю текучести расплава для многих полимеров устанавливают границы рекомендуемых технологических параметров процесса переработки. Значительное распространение этого метода объясняется его быстротой и доступностью.
Экструзионные процессы производства пленок требуют высоких вязкостей расплава, в связи с этим применяются марки сырья с низким показателем текучести расплава.
Статьи журнала «Полимерные материалы»
Журнал
Ноябрьский номер журнала
Подписка на журнал
В следующем номере
Популярные запросы
Контакты
Адрес редакции:
105066, Москва, Токмаков пер., д. 16, стр. 2, пом. 2, комн. 5
Отдел рекламы:
Прямая линия:
+7 (499) 267-40-10, +7 (499) 267-40-15
E-mail: reklama@vedomost.ru
©2008-2021 Журнал «Полимерные материалы»
Все права защищены
Копирование информации данного сайта допускается только при условии установки ссылки на оригинальный материал.
Настоящим, в соответствии с Федеральным законом № 152-ФЗ «О персональных данных» от 27.07.2006 года, Вы подтверждаете свое согласие на обработку компанией ООО «Концепция связи XXI век» персональных данных: сбор, систематизацию, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), использование, передачу в целях продвижения товаров, работ, услуг на рынке путем осуществления прямых контактов с помощью средств связи, продажи продуктов и услуг на Ваше имя, блокирование, обезличивание, уничтожение.
Компания ООО «Концепция связи XXI век» гарантирует конфиденциальность получаемой информации. Обработка персональных данных осуществляется в целях эффективного исполнения заказов, договоров и иных обязательств, принятых компанией в качестве обязательных к исполнению.
В случае необходимости предоставления Ваших персональных данных правообладателю, дистрибьютору или реселлеру программного обеспечения в целях регистрации программного обеспечения на Ваше имя, Вы даёте согласие на передачу своих персональных данных.
Компания ООО «Концепция связи XXI век» гарантирует, что правообладатель, дистрибьютор или реселлер программного обеспечения осуществляет защиту персональных данных на условиях, аналогичных изложенным в Политике конфиденциальности персональных данных.
Настоящее согласие распространяется на следующие персональные данные: фамилия, имя и отчество, место работы, должность, адрес электронной почты, почтовый адрес доставки заказов, контактный телефон, платёжные реквизиты. Срок действия согласия является неограниченным. Вы можете в любой момент отозвать настоящее согласие, направив письменное уведомление на адрес: podpiska@vedomost.ru с пометкой «Отзыв согласия на обработку персональных данных».
Обращаем Ваше внимание, что отзыв согласия на обработку персональных данных влечёт за собой удаление Вашей учётной записи с соответствующего Интернет-сайта и/или уничтожение записей, содержащих Ваши персональные данные, в системах обработки персональных данных компании ООО «Концепция связи XXI век», что может сделать невозможным для Вас пользование ее интернет-сервисами.
Давая согласие на обработку персональных данных, Вы гарантируете, что представленная Вами информация является полной, точной и достоверной, а также что при представлении информации не нарушаются действующее законодательство Российской Федерации, законные права и интересы третьих лиц. Вы подтверждаете, что вся предоставленная информация заполнена Вами в отношении себя лично.
Настоящее согласие действует в течение всего периода хранения персональных данных, если иное не предусмотрено законодательством Российской Федерации.
Вопрос-Ответ
Вопрос
Ответ:
ПТР является условной величиной, характеризующей поведение полимера в вязкотекучем состоянии при переработке его в изделие. Вязкость расплава полимера должна быть оптимальной.
Если ПТР слишком высокий.
Высокая текучесть полимера в процессе литья может привести к проникновению полимера в места соединения частей формы по линии разъема. Кроме того, для полимеров с высокой степенью текучести характерны низкие механические свойства. Полимеры с высоким ПТР при переработке методом экструзии отрицательно влияют на производительность т.к. расплав образует обратный поток между цилиндром и шнеком, что может привести к браку изделий и выходу из строя оборудования.
Если ПТР слишком низкий.
Переработка материалов с низким ПТР усложняет процесс заполнения литьевой формы, что в свою очередь приводит к повышению энергозатрат, понижению производительности за счет увеличения времени охлаждения готового изделия.
Полимеры перерабатываются в вязкотекучем состоянии, которое характеризуется рядом температур (от температуры плавления до температуры разрушения ). Повышение частоты вращения шнека при переработке методом экструзии может понизить вязкость полимера в цилиндре за счет повышения температуры расплава. Но такие эксперименты могут привести к перегреву полимера и его диструкции.
Переход от материала с низким ПТР к материалу с высоким ПТР может быть экономически не выгодным. Чаще всего это возникает при переработке вторичных полимеров в крупногабаритные изделия.
В таких случаях лучше всего использовать комплексные добавки Microlen, которые улучшают процесс переработки, повышают качество готовых изделий. Комплексные добавки Microlen содержат термостабилизаторы и антиоксиданты, предотвращающие механическое, температурное разрушение полимера, его окисление и выделение низкомолекулярных продуктов в процессе переработки.
Специалисты нашей компании готовы подобрать необходимый материал и осуществить доставку, для успешного решения ваших производственных задач.