표준 MFR 시험 온도는 플루오로폴리머 수지 유형에 따라 달라집니다: PFA와 FEP는 372°C, ETFE는 297°C, THV는 265°C, PVDF는 237°C입니다. PTFE에는 중요한 단서가 있습니다. 일반적인 고분자량 PTFE는 표준 MFR 시험에서 측정 가능한 용융 흐름을 일반적으로 나타내지 않지만, PTFE 미세분말은 해당 절차에 따라 약 372°C에서 평가할 수 있습니다.
모든 수지에 동일한 설정을 적용하지 말고, 수지 유형에 맞는 ASTM D1238 온도를 사용해야 합니다. MFR 결과는 해당 플루오로폴리머에 맞게 온도, 하중, 다이 치수 및 컨디셔닝 절차가 표준화된 경우에만 의미가 있습니다.
플루오로폴리머 유형별 표준 MFR 온도
PFA
퍼플루오로알콕시(PFA)는 일반적으로 372°C에서 시험합니다. 그 결과로 얻은 흐름 속도는 용융 점도를 간접적으로 나타내며, 압출, 성형 및 기타 용융 가공 용도에 적합한 등급을 구분하는 데 도움이 됩니다.
FEP
플루오린화 에틸렌 프로필렌(FEP)도 일반적으로 372°C에서 시험합니다. FEP는 용융 가공이 가능하므로 MFR 시험을 수지 등급 비교 및 공정 관리 목적으로 사용할 수 있습니다.
ETFE
에틸렌 테트라플루오로에틸렌(ETFE)은 일반적으로 297°C에서 시험합니다. 이보다 낮은 온도는 고온 퍼플루오로화 소재와 비교한 ETFE의 가공 특성을 반영합니다.
THV
THV는 테트라플루오로에틸렌, 헥사플루오로프로필렌 및 비닐리덴 플루오라이드의 삼원공중합체로, 일반적으로 265°C에서 시험합니다. MFR은 압출, 튜브 및 성형 부품용 용융 가공 등급을 비교하는 데 유용합니다.
PVDF
폴리비닐리덴 플루오라이드(PVDF)는 일반적으로 237°C에서 시험합니다. 측정된 MFR은 수지의 일관성을 평가하고 내화학성 유체 취급 부품 및 실험실 장비에 적합한 등급을 선택하는 데 도움이 될 수 있습니다.
PTFE 미세분말
PTFE 미세분말은 약 372°C의 시험 온도로 기재될 수 있지만, 이를 일반적인 PTFE 수지의 표준 MFR 시험과 동일하게 취급해서는 안 됩니다. PTFE의 거동은 용융 가공이 가능한 플루오로폴리머와 크게 다르므로 정확한 시험 방법과 제품 사양을 확인해야 합니다.
PTFE에 특별한 처리가 필요한 이유
일반적인 PTFE는 열가소성 수지처럼 흐르지 않습니다
고분자량 PTFE는 용융 후에도 일반적인 용융지수계 다이를 통과해 정상적으로 흐르지 않습니다. 용융 점도가 매우 높기 때문에 일반적인 MFR 시험은 대체로 적합하지 않습니다.
겉보기 용융 점도 또는 용융 크리프 점도를 사용합니다
PTFE의 용융 거동은 일반적으로 겉보기 용융 점도 또는 용융 크리프 점도를 사용해 평가하며, 단위는 푸아즈(poise)로 보고합니다. 성형 및 소결된 PTFE 시험편에 고온에서 규정된 인장 하중을 가하고, 연신 속도를 측정합니다.
PTFE 결과는 MFR과 직접 비교할 수 없습니다
PTFE 용융 크리프 점도와 MFR은 단위와 절차가 서로 다른 별개의 측정값입니다. 두 값이 동일한 시험을 나타내는 것처럼 수치상으로 비교해서는 안 됩니다.
MFR이 나타내는 것
MFR은 용융 점도의 간접적인 척도입니다
MFR은 규정된 시간 동안 지정된 다이를 통과하는 폴리머의 질량을 측정합니다. 일반적으로 MFR이 높을수록 용융 점도는 낮고, MFR이 낮을수록 점도는 높습니다.
분자량이 결과에 영향을 줍니다
폴리머의 분자량이 감소하면 일반적으로 용융 점도는 낮아지고 MFR은 증가합니다. 따라서 열분해가 발생하면 폴리머 사슬이 절단되어 측정된 흐름 속도가 겉보기로 증가할 수 있습니다.
가공 결정은 MFR 이상의 요소에 따라 달라집니다
MFR은 압출, 압축 성형 및 기타 가공 작업을 위한 수지 선택에 도움이 될 수 있지만, 열 안정성, 비중, 기계적 특성 및 제조업체의 등급 사양과 함께 고려해야 합니다.
상충 요소 이해하기
온도는 수지에 맞아야 합니다
잘못된 시험 온도를 사용하면 결과가 왜곡되고 수지 등급 간 비교가 무효화될 수 있습니다. 예를 들어 237°C에서 측정한 PVDF 값은 372°C에서 측정한 PFA 또는 FEP 값과 직접 비교해서는 안 됩니다.
열화가 측정값을 왜곡할 수 있습니다
플루오로폴리머는 고온에서 시간에 따라 열화될 수 있습니다. 과도한 체류 시간이나 반복 가열은 분자량을 감소시키고 측정된 흐름 속도를 인위적으로 증가시킬 수 있습니다.
ASTM D1238도 등급별 요구사항을 없애지는 않습니다
ASTM D1238은 일반적인 용융 흐름 시험 체계를 정립하지만, 해당 수지 사양에서는 온도, 하중, 다이, 컨디셔닝 및 보고 요구사항을 별도로 규정할 수 있습니다. 재료 공급업체의 기술 데이터시트와 관련 제품 표준에서 다른 조건을 지정하는 경우에는 해당 조건을 우선해야 합니다.
목적에 맞는 선택
온도를 시작점으로 사용한 다음, 특정 수지 등급에 대한 전체 시험 조건을 확인하십시오.
- 주요 대상이 PFA 또는 FEP인 경우: 해당 등급 사양에 따라 표준 MFR 측정에 372°C를 사용하십시오.
- 주요 대상이 ETFE인 경우: 297°C를 사용하고 지정된 하중 및 다이 조건과 함께 결과를 보고하십시오.
- 주요 대상이 THV인 경우: 표준 수지 흐름 비교에 265°C를 사용하십시오.
- 주요 대상이 PVDF인 경우: 237°C를 사용하고 다른 온도에서 얻은 MFR 값과 결과를 직접 비교하지 마십시오.
- 주요 대상이 일반적인 고분자량 PTFE인 경우: 일반적인 MFR 시험 대신 겉보기 용융 점도 또는 용융 크리프 점도 방법을 사용하십시오.
- 주요 대상이 PTFE 미세분말인 경우: 제품 사양에서 약 372°C의 MFR 유형 측정을 허용하는지 확인하고 해당 방법을 정확히 따르십시오.
정확한 온도 선택은 기술적으로 의미 있고 플루오로폴리머 가공 결정에 유용한 MFR 결과를 얻는 데 필수적입니다.
요약 표:
| 수지 유형 | 표준 MFR 시험 온도 |
|---|---|
| PFA | 372°C |
| FEP | 372°C |
| ETFE | 297°C |
| THV | 265°C |
| PVDF | 237°C |
| PTFE(일반형) | 해당 없음(용융 크리프 점도 사용) |
| PTFE 미세분말 | 약 372°C(제품 사양에 지정된 경우) |
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