Normen / Standards

ISO 1133-1: Bestimmung von Schmelze-Massefließrate (MFR) und Schmelze-Volumenfließrate (MVR) von Thermoplasten, Teil 1: Allgemeines Verfahren.

ISO 1133-2: Bestimmung von Schmelze-Massefließrate (MFR) und Schmelze-Volumenfließrate (MVR) von Thermoplasten, Teil 2: Verfahren für Materialien, die empfindlich gegen eine zeit- bzw. temperaturabhängige Vorgeschichte und/oder Feuchte sind.

Prozedur A: Strangabschnitt in konstanten Zeitintervallen und Bestimmung der Masse; Ergebnis: MFR (Schmelze-Massefließrate) in g/10 min.

Prozedur B: Bestimmung des Volumens in konstanten Zeitintervallen; Ergebnis: MVR (Schmelze-Volumenfließrate) in cm³/10 min.

Prozedur C: Einsatz einer Halbdüse mit Düsengeometrie L/D= 4/1,05; Anwendung bei niederviskosen Materialien mit einem MFR >75g/10min oder einem MVR > cm³/10min.

Prozedur D: Mehrstufenmessung; Durch die automatische Gewichtsauswahl können mit einer Kanalfüllung Versuche mit verschiedenen Gewichten durchgeführt werden, wie sie beispielsweise in ASTM D1238 Prozedur D als Flow Rate Ratio (FRR) Test beschrieben werden. 

Normalerweise wird ISO 1133-1 oder ASTM D1238 verwendet, da diese im Allgemeinen nicht feuchteempfindlich sind. Allerdings ist zu beachten, dass in jedem Fall ein korrosionsresistenter Prüfkanal und Prüfstempel gewählt werden sollte. Der Standard-Werkstoff kann schon bei einer Messung durch die freigesetzten Säuren und Korrosion beschädigt werden.

Bei Verfahren A wird der Strang alle paar Sekunden manuell oder automatisch abgeschnitten und die Schmelze-Massefließrate (MFR) wird direkt bestimmt. Der Bediener muss während der Messung bei der Maschine bleiben um die Strangabschnitte einzusammeln und um das Ergebnis auszuwerten. Gerade beim Abschneiden kann es zu Fehlern kommen, wenn sich die Abschnitte nicht sauber vom Messer lösen.

Bei Verfahren B wird die Schmelze-Volumenfließrate (MVR) aus der Stempelgeschwindigkeit berechnet. Die Messwerterfassung läuft bei diesem Verfahren vollautomatisch und ist dadurch komfortabler und weniger fehleranfällig. Der ermittelte MVR kann mit der Schmelzedichte in den MFR umgerechnet werden.

Aufgrund des höheren Bedienkomforts und der geringeren Fehleranfälligkeit empfehlen wir grundsätzlich die Benutzung von Methode B. All unsere Schmelzindex-Prüfgeräte sind standardmäßig mit dem dafür notwendigen Sensor zur Stempelgeschwindigkeitsmessung ausgerüstet.

 

Das unmittelbare Ergebnis einer Messung mit Methode B ist die Schmelze-Volumenfließrate MVR. Diese ist grundsätzlich gleichwertig zum MFR. Teilweise wird diese auch auf Materialdatenblättern angegeben. Wird trotzdem eine Angabe in MFR gewünscht ist zum Umrechnen die Schmelzedichte notwendig.

Wichtig ist dabei tatsächlich eine Schmelzedichte bei Prüftemperatur zu verwenden und nicht die Feststoffdichte, die häufig auf Materialdatenblättern zu finden ist!

Für ungefüllte und nicht gemischte Polymere kann die Schmelzedichte typischerweise aus der Literatur entnommen werden (bspw.: PE @ 190°C ρ = 0,7636 g/ccm und PP @ 230°C ρ = 0,7386 g/ccm laut ASTM D1238). Ist Ihr GÖTTFERT Schmelzindex-Prüfgerät mit einer Abschneidvorrichtung ausgestattet, kann die Schmelzedichte auch während dem Versuch nach Verfahren B mit einer Waage bestimmt werden.

Aufgrund der höheren Automatisierung und weniger Fehlerquellen ist Methode B generell zu bevorzugen und genauer. Bei Methode A ist Materialverlust beim Abschneiden oder fehlerhaftes Wiegen ein häufiger Fehler.

Ja, eine solche Düse kann zusammen mit dem notwendigen Sonderstempel von uns bezogen werden. Das Extrusionswerkzeug halber Größe mit L/D1,05 mm darf nach ISO 1133 ab einem MFR > 75 g/10 min oder MVR > 75 ccm/10 min (gemessen mit normaler Düse!) verwendet werden. Laut ISO 1133 kann die Halbdüse sowohl mit Verfahren A als auch mit Verfahren B verwendet werden.

In ASTM D1238 wird die Messung mit der Halbdüse als Prozedur C beschrieben, und als Alternative ab einem MFR von 75 g/10 min dargestellt. Prozedur C ist im Messablauf ähnlich zu Prozedur B (Weglängenmessung).

Das Ergebnis wird grundsätzlich gleich ermittelt wie mit der Standarddüse und der Zahlenwert ist typischerweise ungefähr um den Faktor 8 kleiner. Das Ergebnis wird grundsätzlich durch ein kleines, tiefergestelltes „h“ gekennzeichnet: MFRh (190°C/2,16 kg) = 20 g/10 min.

 

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