熔融指數儀研究

1 前言

塑料熔體流動速率儀高聚物經加工后廣泛用于食品保鮮膜、食品包裝袋、嬰兒奶瓶，飲水機、玩具、食品加工機械、醫療用具等領域，如果衛生指標不合格標準，將給人體產生一定危害。近年來隨著人們對食品包裝用塑料衛生安全的日益重視，用于食品包裝的塑料的衛生標準的檢測也日顯重要。正己烷提取物檢測是食品包裝用塑料衛生標準中的一個重要檢測項目，它的原理是塑料樣品經正己烷提取的物質，表示在日常生活中能被油脂浸出的物質，國家標準要求正己烷提取物不超過塑料樹脂試樣質量的2％。我們在食品包裝用塑料樹脂衛生標準的檢測中，發壩LDPE樹脂在正己烷提取物檢測過程中極易溶出有關物質，數值往往較高，有些甚至超過國家標準規定的六七倍。為此我們對LDPE樹脂正己烷提取物主要成分、正己烷提取物含量與熔體流動速率的相互關系以及產生原因等進行了研究，以期為今后LDPE樹脂的檢測、標準的修訂以及生產工藝的改進提供相應的科學參考。

2 材料與方法

2.1　材料

試樣為送檢的LDPE、LLDPE樹脂的若干牌號。

2.2　儀器

上海璟瑞科學儀器有限公司生產的PC-1000型數顯式電熱恒溫水浴鍋，意大利MMF 7026型熔體流動速率測定儀。美國NEXUS傅立葉紅外光
譜儀。

2.3實驗方法

2.3.1　LDPE正己烷提取物含量嚴格按國標GB／T5009.58--2003方法進行測定。稱取約1.00--2.00gLDPE顆粒（50粒-100粒左右）于250mL回流冷凝器的燒瓶中，加100mL正己烷，接好冷凝管，于70℃水浴中加熱回流2h，立即用快速定性濾紙過濾至已恒量的濃縮小瓶中，用少量正己烷洗滌濾器及樣品，洗液與濾液合并。濃縮并回收正己烷，殘渣于100－105℃干燥2h，在干燥器中冷卻30min，稱至恒量。

2.3.2　LDPE熔體流動速率嚴格按國標GB／T3682―2000方法進行。LDPE熔體流動速率是在料筒溫度控制在190℃±0．5℃，載荷為2.16kg的情況下，熔體每10min通過標準口模（內徑中2.095土0.005mm）的重量，以g／10min表示。

3　結果與討論

3.1　LDPE樹脂樣品與LDPE樹脂正己烷提取物紅外光譜的比較

實驗選用正己烷提取物含量較高的LDPE樹脂樣品進行比較。對于LDPE樹脂正己烷提取物含量較高的正己烷溶液來說，一般為乳白色渾濁液。干燥成膜后，經紅外光譜檢測與LDPE樹脂樣品的紅外光譜譜圖基本一致，見圖1。說明對于那些正己烷提取物含量較高的LDPE樹脂主要提取成分是一些短鏈、分子質量低的可以溶入正己烷中的LDPE。這是因為LDPE樹脂中含有一定的低分子質量、短鏈的LDPE成分而容易溶出。

    圖 1: LDPE與LDPE萃取物的紅外光譜對比

3.2　LDPE樹脂正已烷提取物含量與熔體流動速率（MFR）的關系

MFR是樹脂物理性能的一個重要常測指標，它是塑料相對分子質量大小的間接表示尺度。MFR值越大，相對分子質量越小，反之相對分子質量就越大。熔體流動速率儀從表1我們可以明顯看到，LDPF樹脂正己烷提取物含量越大，MFR值也相對較高，LDPE樹脂的相對分子質量也就較低。這說明LDPE中低分子成分越多，越容易被正己烷溶出。

因此我們在生產或檢測過程中可以通過MPR數值粗略判斷樹脂正己烷提取物含量是否超際。從表1中可以看出，當MFR數值大于7以上時，LDPE樹脂正己烷提取物含量基本上都超過國家標準的規定（2％）。

    表 1: 不同牌號LDPE的MFR值以及正己烷提取物含量比較

3.3　不同牌號LDPE與LLDPE樣品正己烷提取物含量的比較

LLDPE樹脂的生產工藝與分子結構和LDPE不同，由于它含有第二單體，使分子鏈的鏈節組成不規正，材料比一般的LDPE樹脂結晶度減少，但由于采用配位聚合，使分子鏈的支化度又比一般的LDPE樹脂支化度大大減少，分子量分散性也大大減少，分子量分布窄。這樣使得LLDPE成分一般很難溶出，因此LLDPE樹脂正己烷提取物含量相對較低，見表2。

    表 2: 不同牌號LLDPE的MFR值以及正己烷提取物含量比較

通過表l和表2比較可以看出：與LDPE樹脂相比，LLDPE樹脂的MFR數值都相對要小，故相對分子質量要大，又由于生產工藝原因LLDPE樹脂分子質量分布窄，因此LLDPE樹脂一般很難溶出低分子質量的LLDPE成分，所以LLDPE樹脂正己烷萃取物含量相對較低。

4　結束語

綜合上述，我們可以知道LDPE樹脂由于其生產工藝的特點使其密度相對較低，分子質量分布較寬，低分子質量LDPE成分較多而容易被正己烷溶出，因此LDPE樹脂正己烷提取物含量一般相對較高。同時由于MFR是樹脂性能的一個重要常測指標，樹脂相對分子質量可以由它間接反映。

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