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摘要：聚丙烯是热塑性树脂，是在熔融状态下加工成制品的，所以熔融指数是影响聚丙烯加工性能的重要指标，是选择塑料加工材料和牌号的一个重要参考依据，也是聚丙烯产品质量最主要指标之一。本文介绍了在聚丙烯粉料熔融指数检测过程中，存在的一些影响检测准确性的因素，并针对这些因素提出一些应对措施以消除其对检测结果准确性的影响。
关键词：聚丙烯粉料；熔融指数；准确性
熔融指数（MI，melt index），是在标准化熔融指数仪中于一定的温度和压力下，树脂熔料通过标准毛细管在一定时间内（一般10min）内流出的熔料克数，单位为g/10min。MI越大，聚丙烯树脂的熔融流动性能越好。反之，MI越小，聚丙烯树脂熔融流动性能就越差。鉴于聚丙烯是热塑性树脂，是在熔融状态下加工成制品的，所以熔融指数是影响聚丙烯加工性能的重要指标，是选择塑料加工材料和牌号的一个重要参考依据，也是聚丙烯产品质量最主要指标之一。选择合适的熔融指数的树脂，能使选用的原材料更好地适应加工工艺的要求，使制品在成型的可靠性和质量方面有所提高。因此熔融指数检测准确性的提高一方面能够给本公司生产提供数据参考，另一方面对下游客户的生产加工有着重要的指导意义。
熔融指数检测有对应的国家标准GB/T3682-2000《热塑性塑料熔体质量与体积测定》，但聚丙烯粉料熔融指数检测不能完全采用该标准，本文通过对聚丙烯粉料熔融指数检测整个过程进行分析，找出影响检测准确性的具体因素。
熔融指数检测过程大致为：粉料样品预处理——设备检查——加料预热——切割称重——计算结果
一、粉料样品预处理
石化行业标准SH/T1761.1-2008《聚丙烯树脂粉料第1部分：间歇法》第5.2条中明确规定试验样品预处理需加0.5%的抗氧剂。这是聚丙烯粉料与粒料熔融指数检测的差别之处。由于粉料没有像粒料在造粒过程中加入抗氧剂等各种助剂，因此其在熔融指数检测时需加入0.5%的抗氧剂来防止粉料老化，然而抗氧剂的加入会影响熔融指数检测的准确性。
抗氧剂的加入方法有两种，溶解法和直接掺混法。溶解法为将抗氧剂溶解于丙酮中，配成抗氧剂—丙酮溶液，称取一定量的样品于称量瓶中，按比例将溶液加入样品中，搅拌均匀，待丙酮溶剂挥发完全后检测。直接掺混法为将抗氧剂按比例直接加入样品中，掺混均匀检测。表1中的数据为同一个批号的聚丙烯粉料分别采用溶解法、直接掺混法和不加抗氧剂方法各检测五次得出的熔融指数值。
表1 同一聚丙烯在不同抗氧剂加入方法下熔融指数检测结果
由该表数据可以看出，抗氧剂掺混不均匀对聚丙烯粉料熔指检测结果的准确性也有一定的影响。
因此，在聚丙烯粉料熔融指数检测过程中，无论是采用溶解法还是直接掺混法加入抗氧剂，都要保证抗氧剂与聚丙烯粉料混合均匀，这样才能保证熔融指数检测的准确性。
二、设备检查
在熔融指数检测过程中，设备检查这一步经常会被忽视，检测设备除了每年由专业计量部门进行校准之外，使用者还应该定期进行自我校准，以确保设备的准确性。同时设备在使用之前应该进行检查，检查设备的活塞杆以及料筒、口模是否清理干净，应以活塞杆能在料桶内自由滑落为准，因为刚使用过的活塞杆表面会附着一层薄薄的聚丙烯熔料，时间长了会形成一层薄薄的焦化物，不容易清洗，从而使活塞杆与导向套、料筒之间配合过紧，具有粘滞性，阻碍了熔体的流动，从而导致试验值偏低。因此，在日常管理工作中，我们要求操作人员在每次检测完毕后必须将仪器设备清理干净，以备下一次检测使用，同时规定管理人员每周对仪器设备进行校准，该项措施于2013年1月开始实施，到目前为止，我公司没有发生一起因聚丙烯熔指错误而引起的质量投诉事件。
三、加料预热
在熔融指数检测过程中，加料也是非常重要的一步，首先加料要在短时间内完成，防止因加料时间过长导致先加进料筒的聚丙烯受热时间过长以至于影响最终的检测结果，一般来说加料要在半分钟之内完成；其次，在加料完成后应用活塞杆将聚丙烯粉料在料筒内压实，否则，在预热到规定时间后切出的样条会含有气泡，这将使得出的熔融指数检测结果偏低，影响了分析的准确性。
四、切割称重
由于当前熔融指数检测仪的自动化程度较高，一般只需在检测设备上设定好切割间隔时间，检测设备将自动进行切割，准确性很高，因此在切割称重这一步出现问题和误差的几率较小。然而某些设备仍需采用手动切割的方法，这样人为误差比较大，故分析操作人员需准确把握切割时间间隔，操作熟练，以确保检测的准确性。我公司目前使用的四台检测设备中有两台自动计时切割，两台手动切割，通过长期对比观察，自动切割检测准确性明显比手动切割要高。
五、计算结果
结果计算是熔指检测的最后一步，通过准确的计算方能得到准确的结果，容易出现差错的原因一般为数据混淆、切割样条的混淆、切割间隔时间的混淆，这些都会导致最终结果计算出现差错，因此设计一个详细的原始记录表格非常重要，操作人员在测试结束后立即将各项数据准确填入表格中再进行计算，这样确保结果计算不会出现差错。同时为了防止人员交叉而产生数据记录错误，我们规定谁检测谁记录原则，这样从另一方面确保结果计算准确和数据的可追溯性。
虽然熔融指数检测有相应的国家标准，但是国标只规定了大框架的内容，检测过程中细节问题仍不得忽视。尤其是聚丙烯粉料的检测，在遵循国标要求的前提下再对本文中提到的细节问题加以关注，准确检测聚丙烯粉料的熔融指数将不是一件难事。
论文作者:王晓顺
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第30期
论文发表时间:2019/1/16
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