Determinación del índice de fluidez en masa (MFR) y del índice de fluidez en volumen (MVR)

ISO 1133-1, -2 y ASTM D 1238

Los medidores del índice de fluidez suministran los valores estándar del índice de fluidez en masa (MFR) y del índice de fluidez en volumen (MVR) de materiales termoplásticos con y sin relleno según las normas ISO 1133-1 y -2, ASTM D 1238 y normas comparables.
Schmelzindex-Bestimmung ISO 1133-1 und -2, ASTM D 1238

Métodos para la determinación del índice de fluidez

Método A, MFR

Según este método, el material extruido se corta en intervalos de tiempo constantes y se determina con una balanza analítica. El resultado del ensayo es la masa extruida por unidad de tiempo, indicada en g/10 min. Este método exige la presencia de un usuario durante todo el ensayo, por lo que su automatización es limitada.

Método B, MVR

En lugar de la masa del material extruido, en el método B se determina el volumen del polímero fundido en intervalos regulares. Para ello, el medidor del índice de fluidez deberá estar equipado con un transductor de desplazamiento del pistón. El resultado del índice de fluidez en volumen es el volumen extruido por unidad de tiempo. Se indica en calcula en cm³/10 min y se calcula a partir del recorrido que hace el pistón de ensayo por unidad de tiempo.

Al fundirse con distribución de densidad homogénea, el valor MVR se puede convertir a un valor MFR. En los plásticos con relleno, no es posible con precisión por la distribución heterogénea del relleno.

Una ventaja importante de este método es que se prescinde del corte mecánico. La secuencia de ensayo se puede llevar a cabo sin la intervención adicional del usuario.

Método C según la norma ASTM D 1238, dimensiones de la tobera reducidas a la mitad

Su área de aplicación son las poliolefinas que muestran un valor MFR superior a 75 g/10 min. Para realizar el ensayo hay dos alternativas: el ajuste del peso de ensayo a un valor reducido determinado o el uso de una tobera de la mitad de altura y de diámetro. Esta opción también está disponible para ensayos según la norma ISO 1133-1. Sin embargo, no se pueden comparar directamente con los resultados determinados con una tobera estándar.

Método D según la norma ASTM D 1238, ensayos multietapa

En algunas poliolefinas se suele indicar el índice de fluidez volumétrico (IFV) para diferentes escalones de carga y determinar el coeficiente del índice de fluidez (FRR). En el caso de medidores de índice de fluidez más sencillos, es necesario realizar mediciones de varios llenados. Los medidores de índice de fluidez equipados con dispositivo de cambio de cargas también pueden cubrir series de medición mediante varios escalones de carga con un de un solo llenado del canal de ensayo.

ZwickRoell produce medidores de índice de fluidez básicos según el método A y también equipos con medición del recorrido automática, que permiten efectuar ensayos de acuerdo con los métodos A y B.

La función APC – optimización automática de los intervalos de medición

Durante la medición de los índices de fluidez, los intervalos deberán estar ajustados de forma que permitan los tiempos de medida más elevados posibles y –en el caso de la medición del MVR– también largos recorridos de medición para permitir una alta precisión del método. Al salir del rango óptimo, aumentan los errores de medición.

Los medidores de índice de fluidez de las series Mflow y Aflow están equipados con la función de control automático de parámetros (APC). que mide poco antes del inicio de la medición la velocidad de recorrido del pistón de ensayo. Con esta información, se selecciona el mejor control posible, por recorrido o por tiempo, y se configura para el intervalo más adecuado para el valor MVR esperado. Los ensayos previos que requieren mucho tiempo ya no son necesarios y la programación de los ensayos se reduce al ajuste de pocos parámetros de ensayo que serán válidos para todos los materiales a ensayar.

ISO 1133-2 Ensayo de materiales plásticos sensibles a la humedad y al historial de tiempo-temperatura

Para dichos materiales (p. ej. PBT, PET o PA) son necesarias algunas medidas para el ensayo. Primero se secan suficientemente los materiales y se introducen en seco por el canal de ensayo. Una inertización opcional con nitrógeno en el canal de ensayo evita el contacto directo del material con el ambiente. El ensayo se lleva a cabo exactamente de acuerdo con las secuencias temporales establecidas, que se registran mediante el software. Los medidores de índice de fluidez deben cumplir para ello unas condiciones especiales en relación con la distribución espacial y temporal de la temperatura en el canal de ensayo.

Correlación de mediciones IV para el valor MFR en PET lineal

El peso molecular del poliéster tereftalato de polietileno (PET) se suele describir a través de la "viscosidad intrínseca", que es el valor IV en dl/g. A más longitud de las cadenas de polímeros, más elevado será este valor característico. De esta forma, se pueden detectar los daños en las cadenas de moléculas, tal y como se pueden producir por demasiada humedad durante el proceso de fundido. Inconvenientes de este proceso: Especialmente los recicladores de PET, a menudo, no están equipados para la manipulación de disolventes corrosivos o tóxicos. Además, la duración del ensayo relativamente larga representa un problema práctico, por ello se viene realizando la medición del índice de fluidez en masa (MFR) en este ámbito desde principios de los noventa. En caso de control de los medidores de índice de fluidez Mflow y Aflow a través del software de ensayos testXpert II, se puede determinar la correlación entre el valor IV y el MFR a través de las mediciones previas correspondientes y aplicarla en posteriores mediciones.
Kraft-Weg Diagramm
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