塑料颗粒的熔融指数您怎么看

一、什么材料才谈得上熔融指数？

熔融指数有个前提，经常被忽略：材料得能熔化、能流动。

所以热塑性塑料都有熔融指数，比如 PP、PE、PC、ABS、POM，还有 TPU、TPE 这类热塑性弹性体。

它们的分子链之间靠缠结和分子间作用力连在一起，一加热，分子链就能互相滑动，材料就变成了可以流动的熔体。

热固性材料就不谈熔融指数，比如固化后的环氧胶、硫化后的橡胶。它们的分子链之间已经形成化学交联，连成了一张三维网。你给它加热，它会变软，模量会下降，但是不会流。再继续加热，它只会分解、烧焦，永远变不成熔体。没有熔体，也就没有熔融指数。

这里有个细节可以顺便分清楚：胶水里的热熔胶，比如 EVA 热熔胶，是会标熔融指数的，因为它本质上就是热塑性塑料。

环氧、丙烯酸这类反应型胶水，固化前标的是粘度，固化后什么流动指标都不标。橡胶也一样，硫化前的生胶用门尼粘度来表示加工性，硫化后就不谈流动了。

所以熔融指数说的是一件事：这个材料熔化之后，好不好流。

二、它是怎么测出来的？

测试方法其实很朴素。把塑料粒子放进一个加热的料筒，到规定温度后，上面压一个规定重量的砝码，熔体就会从底下一个很小的孔里挤出来。

这个孔是标准尺寸的，直径 2.095 mm，长 8 mm。计算 10 分钟能挤出多少克，就是熔融指数，单位是 g/10min，标准是 ISO 1133 和 ASTM D1238。

如果测的是体积，就叫 MVR，单位是 cm3/10min。

关键在于，不同材料的测试条件不一样。 

PE 通常是 190℃、2.16 kg

PP 是 230℃、2.16 kg

PC 是 300℃、1.2 kg

ABS 是 220℃、10 kg

所以看到一个熔融指数，第一件事是看它在什么条件下测的。条件不同，数字之间没有可比性。拿 PP 的 20 和 PC 的 20 比谁更好流，完全没有意义。

三、它的本质是什么?

说白了，熔融指数就是熔体粘度的倒数，只不过是在某一个特定温度、某一个特定剪切速率下测的一个点。挤出得越多，说明粘度越低，越好流。

那粘度又由什么决定？最主要的是分子量。这里有一个很重要的经验规律：分子量超过缠结临界值以后，熔体的零切粘度大约和重均分子量的 3.4 次方成正比。也就是说，分子量增加一倍，粘度要增加到十倍左右。（还是PTFE这个例子，为什么它分子量一般都很高？因为TFE聚合时，链增长相对于链转移很占优势。）

所以熔融指数对分子量极其敏感。在同一个牌号、同一个体系里，熔融指数基本就是分子量的一个廉价代理指标。 测分子量要用 GPC，又贵又慢；测熔融指数，一台小机器十几分钟就出结果。

想通了这一点，很多事就串起来了：

熔融指数高，分子量低，好加工，薄壁件能打满，但韧性、抗疲劳、抗环境应力开裂的能力会变差。

熔融指数低，分子量高，性能好，但流动性差，难加工。

这本质上是一对交换关系：你想要好流，就得让出一部分性能。

四、哪些因素会影响熔融指数

第一是分子量，影响最大，上面说过了。

第二是分子量分布和支化。 分子量差不多的两种料，分布宽的那种往往更好加工。LDPE 和 LLDPE 熔融指数可以一样，流动行为却差别很大，原因就在长支链。

第三是温度。 温度越高越好流，所以测试温度必须严格控制，差几度，数据就漂移。

第四是填料。 加了玻纤、矿物以后，熔融指数一般会下降，所以增强料和纯树脂的熔融指数不能直接比。

第五是水分，这一点最容易踩坑。 PC、PET、PA 这类会水解的材料，如果没干燥就去测，测试过程中高温加上水分，会把分子链切断，测出来的熔融指数偏高。你以为这批料流动性好，其实是你自己在测试时把它降解了。

第六是降解。 注塑时干燥不够、温度太高、停留时间太长，或者回料用多了，都会让分子链断掉，熔融指数随之升高。

五、它的局限：只是一个点，不是材料的全部

很多人把熔融指数当成材料的"流动性"，这是最大的误区。

熔融指数测的是很低剪切速率下的一个点。

而注塑时，熔体在浇口和流道里的剪切速率要高出好几个数量级，大约在每秒 103 到 10? 之间。高分子熔体大多有剪切变稀的特点，剪切越快，粘度降得越多，而且不同材料降低的幅度不一样。

所以会出现这种情况：两款料熔融指数一模一样，到了模具里，一款能打满，另一款打不满。原因就在于熔融指数只看了一个点，没看到整条曲线。

真正要研究加工流动，得用毛细管流变仪，测出完整的粘度和剪切速率的关系曲线。

熔融指数不是材料的性能，它是一个质量控制指标。 它最擅长的是比较同一种料不同批次之间有没有差异，而不擅长判断不同材料谁更好加工。

六、那平时该怎么用它

来料检验：每批料抽测熔融指数，跟物性表和历史数据对比，偏差大了就要警惕。

选工艺：注塑一般选熔融指数高一点的，挤出、吹塑选低一点的，因为挤出要求熔体有足够的强度，不能塌。

判断降解：这是最实用的一招。把原料粒子和注塑成品分别测熔融指数，成品明显高于粒子，说明加工过程中材料降解了。我们之前分析 PC/ABS 螺柱开裂，就用这个办法先排除了材料降解。

管控回料：回料比例越高，熔融指数一般越高，可以用它来监控回料对质量的影响。

最后用一句话总结：熔融指数是一扇窗，透过它能看到分子量，但它只是一扇窗，看不到整座房子。 会用它的人拿它来发现问题，不会用的人拿它来下结论。