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Tasa de Flujo de Masa en Fusión Alvaro Rodrigo Cuji Fajardo1.

Universidad Politécnica Salesiana, Carrera de Ingeniería Mecánica Asignatura: Materiales Poliméricos, Cuenca – Ecuador, Fecha de entrega: 06-02- 2014 1. Presentación de la práctica

5. Exposición

En esta práctica se presenta la determinación de la tasa de flujo de masa en fusión (MFR) de y del Melt flow index (MFI) o índice de fluidez de distintos polímeros como el polipropileno cristal (PP), polietileno de baja densidad (LDPE) y el polietileno de alta densidad (HDPE).

La industria de los materiales termoplásticos utiliza el índice de fluidez (MFI) como una herramienta básica para el control de la calidad y la aceptación de los productos entrantes. La medida de las propiedades de flujo está contenida en la tarjeta de identidad, y se utiliza como una verificación para comprobar si el grado de plástico está dentro del rango de fluidez requerida. Esto se utiliza comúnmente para poliolefinas (polietileno HDPE, LDPE, LLDPE, y polipropileno PP).

2. Requisitos, precauciones y evaluación Requisitos Lecturas recomendadas: Norma ASTM D-1238, 2010

De acuerdo con la norma ISO 1133 y ASTM D1238, el MFI es el peso del polímero fundido a través de una boquilla estándar (2.095 x 8 mm) a una temperatura dada y con un peso estándar aplicado al pistón, que empuja la muestra.

Precauciones Verificación de la alimentación de los equipos: Verificar que el equipo esté conectado correctamente a una toma de 110 VCA

La ISO 1133 especifica dos métodos para la prueba: El procedimiento A es un método manual de medición de masa, en el que segmentos cronometrados de la pieza extruida se pesan con una balanza después de la prueba para determinar el ratio de masa fundida (MFR). Esto se expresa en g/10 min. El procedimiento B es un método de medición de desplazamiento, basado en la medida del desplazamiento del pistón por medio de un encoder. El resultado es el ratio de volumen fundido (MVR). Expresado en cm3/10 min, es la media de los diferentes datos obtenidos por el encoder. La densidad de masa fundida se mide también y se utiliza para calcular el MFR relacionado. Sugerimos la medición del MVR cuando se comparan termoplásticos con o sin aditivitos, así como cuando se comparan los materiales con aditivos diferentes. [2]

3. Objetivos Determinación del MFR de distintos polímeros. 4. Equipos, instrumentos y software En este ensayo se utilizó una maquina “Qualitest” modelo MFI-3000 que cuenta con una pantalla táctil integrada para la determinación de la tasa de flujo de masa en fusión (MFR), la tasa de flujo de volumen fundido (MRV), así como la prueba de la densidad de masa fundida de acuerdo con la norma ASTM D1238 normas (A & B Métodos), ISO 1133 y GB / T 3682 [1].   

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Rango de control de temperatura: 120 ° C - 450 ° C (248 ° F-842 ° F) Exactitud de la temperatura: + / - 0,5 ° C Requisito eléctrico: 110V/60 Hz.

Estudiante de séptimo ciclo de la Carreara de Ingeniería Mecánica, correo electrónico: [email protected] 1

6. Proceso y procedimiento 6.1 Proceso

Figura 2. Resultados obtenidos para el HDPE.

En la Figura 3 se tiene la gráfica de los resultados obtenidos para el polietileno de baja densidad (LDPE), donde se muestra una completa estabilidad del MFR en 5g/10min.

Figura 3. Resultados obtenidos para el LOPE.

La Figura 4 muestra los resultados obtenidos para el polipropileno cristal (PP), en la cual el MFR toma un valor de 6g/10min para estabilizarse después en 4g/10min.

Figura 1. Proceso para la configuración de la máquina y obtención de resultados. Figura 4. Resultados obtenidos para el PP.

7. Resultados.

8. Conclusiones y recomendaciones

Los resultados obtenidos para el polietileno de alta densidad (HDPE) se pueden observar en la Figura 2, en donde podemos observar que el MFR comienza con 8g/10min y se estabiliza en 6g/10min.

Conclusiones En esta práctica donde el objetivo principal era la determinación del MFR y aprender el correcto manejo del equipo utilizado, lo cual se realizó satisfactoriamente, gracias a la guía del laboratorista y la explicación de las gráficas obtenidas por parte del docente para la interpretación y análisis de resultados.

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Recomendaciones Para este tipo de ensayo se requiere de una balanza con mayor precisión debido a que la determinación del MFR está completamente ligada la masa de cada muestra. Referencias 1. Características de maquina [en línea]. [Consultado el 27 de Enero de 2014]. http://www.worldoftest.com/mfi.htm 2. Definición [en línea]. [Consultado el 27 de Enero de 2014]. Disponible en: http://www.instron.com.es/wa/solutions/ISO1133-Melt-Flow-Rate-Thermoplastics.aspx

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