Katedra Technologii Polimerów 

 

 

 

Przedmiot:  

Inżynieria polimerów 

 

 
 
 

 

Wskaźnik szybkości płynięcia termoplastów 

 
 
 
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Wskaźnik szybkości płynięcia 

 

Wielkością 

która 

charakteryzuje 

prędkości 

płynięcia 

tworzyw 

sztucznych 

termoplastycznych  w  procesie  przetwórstwa  jest  wskaźnik  prędkości  płynięcia  masowego 

oraz  objętościowego.  Są  to  wielkości  wyrażające  liczbę  gramów  lub  objętości  tworzywa 

wytłoczonego  w  czasie  10  min  przez  dyszę  o  określonej  średnicy,  pod  określonym 

obciążeniem i określonej temperaturze.  

Do  końca  roku  1993  wielkość  ta  określana  była  skrótem  WSP  z  indeksem  t  oraz  P, 

gdzie t oznacza temperaturę pomiaru w °C, a P – obciążenie nominalne w N. 

 

Od  stycznia  1994  roku  obowiązuje  w  Polsce  norma  PN-93/C-89069,  która  

wprowadza  pojęcie  masowego  wskaźnika  szybkości  płynięcia  (MFR)  i  objętościowego 

wskaźnika  szybkości  płynięcia  (MVR).  Obecnie  obowiązuje  norma  PN  –  EN  ISO  1133  :  

2002. Oznaczenie objętościowego wskaźnika szybkości płynięcia jest przydatne w przypadku 

porównywania tworzyw termoplastycznych z napełniaczami i bez napełniaczy.  

Istotą  oznaczenia  wskaźnika  płyniecie  a  jest  pomiar  średniej  prędkości  płynięcia 

tworzywa  przy  ustalonych  wartościach  podstawowych  parametrów  procesu  przetwórstwa 

(temperatury  i  ciśnienia).  Wskaźnik  płynięcia  zależy  od  temperatury,  obciążenia,  kształtów  

i  rozmiarów  dyszy,  własności  samego  tworzywa,  zależnych  z  kolei  od  średniego  ciężaru 

cząsteczkowego, stopnia usieciowana i innych czynników.  

Wartość wskaźników MFR  i  MVR zależy od szybkości ścinania. Szybkość  ścinania, 

występuje przy zastosowaniu opisanych metod A i B pomiaru, są mniejsze niż w warunkach 

przetwórstwa  i  dane  uzyskane  wg  tych  metod  dla  różnych  termoplastów  nie  zawsze  będą 

zgodne z zachowaniem się tworzywa podczas eksploatacji. 

 

Aparatura pomiarowa 

 

Stosowany jest plastometr obciążnikowy (reometr kapilarny), działający w określonej 

stałej temperaturze, którego konstrukcje przedstawiono na rysunku 1. 

Plastometr  składa  się  cylindra,  tłoka,  układu  termoregulacji  grzania,  dyszy  

i  wymiennych  obciążników.  Do  wyposażenia  dodatkowego  zalicza  się  upychacz  próbki  

w  cylindrze,  przyrządy  czyszczące,  termometr  rtęciowy,  sekundomierz  i  wagę.  Ponadto  jest 

wykorzystywany  obcinak  i  urządzenie  pomiarowe  do  automatycznego  pomiaru  odległości  

i czasu przesuwu tłoka.  

 

 

Rys. 1. Schemat plastometru obciążnikowego. 

 

Próbki 

 

Postać próbek jest dowolna, np. proszek, granulki, ścinki folii itp. .Materiały w postaci 

proszku  należy  uprzednio  sprasować,  aby  podczas  pomiaru  otrzymać  żyłki  nie  zawierające 

pęcherzyków. Próbki należy klimatyzować. 

 

Przygotowanie plastomeru 

 

Dokładność  układu  termoregulacji  należy  sprawdzać  przynajmniej  raz  dziennie  bądź 

przy każdej zmianie temperatury pomiaru. Do sprawdzenia używa się materiału wzorcowego 

o znanym wskaźniku w danych warunkach pomiaru. Po każdym pomiarze aparatura powinna 

być czyszczona. 

Przeprowadzenie pomiaru  

 

Badanie  polega  na  uplastycznieniu  próbki  tworzywa  w  ogrzewanym  cylindrze 

plastomeru,  wytłoczeniu  uplastycznionego  tworzywa  przez  dyszę  znajdującą  się  w  dolnej 

części  cylindra  i  oznaczeniu  masy  lub  objętości  wytłaczanego  pręcika  –  odcinanego  po 

upływie  określonego  czasu.  Oznaczenie  wskaźnika  szybkości  płynięcia  przeprowadza  się 

przy użyciu dwóch metod: Metoda A i B.  

 

Metoda A         

 

Przed  rozpoczęciem  badań  należy  cylinder  stalowy  z  tłokiem  utrzymać  

w temperaturze pomiaru przez co najmniej 15 minut. Następnie wprowadzić do cylindra od 3 

do 8 gramów tworzywa i założyć tłok obciążony.  

W  ciągu  4  min  od  zakończenia  lądowania  cylindra,  temperatura  próbki  powinna 

osiągnąć temperaturę pomiaru. Następnie należy spowodować, aby tłok opadł pod wpływem 

siły ciężkości lub przyspieszyć opadanie przez nacisk ręką, do czasu aż zacznie wytłaczać się 

żytka  wolna  od  pęcherzyków.  Czas  tej  czynności  nie  powinien  przekraczać  l  minuty. 

Wytłoczony  odcinek  odciąć  i  odrzucić,  a  następnie  obciążony  tłok  powinien  opadać  pod 

wpływem siły ciężkości.  

Długość pojedynczego odcinka nie powinna być mniejsza niż 10 mm.  Zaleca się aby 

długość odcinka zawierała się w granicach od 10 do 20 mm.  W przypadku  małych wartości 

MFR  i  MVR  może  okazać  się,  że  odcinki  mają  długość  mniejszą  niż  10  mm,  nawet  przy 

maksymalnym czasie odcinania równym 240 s. Należy wówczas zastosować metodę B. 

Wybrane  odcinki  bez  wad,  co  najmniej  trzy,  należy  zważyć  pojedynczo  

z  dokładnością  do  l  mg  i  obliczyć  ich  średnią  masę.  Jeżeli  różnica  między  maksymalną  

i minimalną masą poszczególnych odcinków przekracza 15% wartości średniej, wynik należy 

odrzucić  i  powtórzyć  pomiar  z  nowej  porcji  tej  samej  próbki  .Czas  między  załadowaniem 

cylindra a odcięciem ostatniego odcinka nie powinien przekraczać 25 minut. 

Masowy wskaźnik szybkości płynięcia (MFR), wyrażony w g/10  min, obliczamy wg 

wzoru :  

 

gdzie: 

T- temperatura oznaczania,° C, 

P – obciążenie nominalne, kg, 

m

o

 - średnia masa wytłoczonych odcinków tworzywa, g, 

t

o

— czas odniesienia, s (10 min = 600s) 

t- odstęp czasu odcinania, s. 

Wartość  masowego  wskaźnika  szybkości  płynięcia  dla  większości  tworzyw  wynosi  

 granicach 0,2 do 10 g/min. 

 

Metoda B 

 

Oznaczacie  masowego  wskaźnika  szybkości  płynięcia  (MFR)  lub  objętościowego 

(MVR) opiera się na jednej z dwu zasad: 

- pomiar odległości przesunięcia tłoka w ściśle określonym czasie, 

- pomiar czasu, w którym tłok przesunął się o ściśle określoną odległość. 

Czynności wstępne są takie same jak w metodzie A. Gdy znak pomiarowy na trzpieniu 

tłoka  dojdzie  do  górnej  krawędzi  cylindra,  włączyć  pomiar  automatyczny,  stosując  jedną  

z ww. zasad. Mierzy się odległość przesunięcia tłoka w określonym czasie lub czas, w którym 

znak  pomiarowy  na  trzpieniu  tłoka  przesunie  się  na  z  góry  określoną  odległość.  Pomiary 

należy  powtórzyć  co  najmniej  trzykrotnie,  a  pomiar  kończymy,  gdy  znak  pomiarowy  na 

trzpieniu tłoka zrówna się  górną krawędzią cylindra. 

Podobnie jak w metodzie A, czas między załadowaniem cylindra a ostatnim pomiarem 

nie powinien przekraczał 25 min. 

 

Objętościowy  wskaźnik  szybkości  płynięcia  MVR,  wyrażony  w  cm

3

/10  min, 

obliczamy wg wzoru (2): 

 

 

gdzie: 

A- średnia powierzchnia przekroju poprzecznego tłoka i cylindra, [cm

2

], (A = 0,711 cm

2

 ), 

t

1

 - z góry- założony czas pomiaru lub średnia wartość poszczególnych czasów pomiaru,[s], 

l  -  z  góry  założona  odległość  przesunięcia  tłoka  lub  średnia  wartość  poszczególnych 

pomiarów odległości [mm] (pozostałe oznaczenia podano w opisie wzoru (l).