（2014年3月21日發布）
--深入解析熔體體積速率的價值
若您經常查閱材料數據表，可能已注意到近幾年來熔體流動速率（MFR）報告方式的變化趨勢。除了（或取代）MFR之外，出現了一個名為
"熔體體積速率（MVR）"的新指標。
MFR以單位時間質量（如克/10分鐘）表示，而MVR以單位時間體積（如立方厘米/10分鐘，或遺憾地使用立方英寸/10分鐘）表示。之所以說
遺憾，是因為美國仍在沿用舊英制單位體系而非公制或國際單位制，這與全球標準脫節。過去20年間我們耗資數十億美元在工業領域推行ISO
標準，卻似乎難以摒棄過時的單位體系——汽車行業是顯著例外，該領域已強制采用國際單位制。
不過在某些領域，我們已普遍接受替代單位：例如以克衡量質量，以克/立方厘米表示密度。走進大多數工廠，若人們稱量零件，記錄單位通常是
克；查閱數據表中的材料密度時，單位也多為克/立方厘米。因此，我們特意倒退至使用立方英寸而非立方厘米的流動單位實在令人費解。試想若
某天突然以磅/立方英寸標注聚乙烯密度，0.955密度的高密度聚乙烯將變成26.437 HDPE，這會造成多大混亂。將立方英寸/10分鐘轉換為立方厘
米/10分鐘只需乘以16.4。
若材料供應商同時提供MFR和MVR數據，經轉換后您會發現數值相近但通常不完全相同。兩者的比值（MFR除以MVR）即為材料的熔體密度
（克/立方厘米）。這是重要參數，因其不同于數據表通常提供的固態密度。
例如未填充未著色的聚碳酸酯固態密度為1.20克/立方厘米，而其熔體密度為1.08克/立方厘米，相當于固態密度的90%。該值具有實際意義：
首先熔體密度是流動模擬軟件的屬性輸入參數；其次也是確定注塑機注射單元容量的重要轉換系數。業內許多人都知道射料量是以通用聚苯
乙烯（PS）為基準表示的。
但從PS轉換到聚乙烯（PE）時，人們往往直接乘以數據表提供的密度比值——于是30盎司的料筒被認為可容納27.5盎司0.955 HDPE。但這些
都是固態密度，而聚合物在料筒內并非固態（至少我們希望如此）。HDPE的熔體密度僅為固態密度的80%，因此實際HDPE容量應略低于24.5
盎司。
采用MVR有合理依據：其一流變學所有包含流速的方程都使用體積流速而非質量流速；其二更實際的原因是，MFR（ISO標準稱為熔體質量流
動速率）未校正材料密度，因而扭曲了材料流經儀器的真實速率。密度較高的材料僅因收集物更重而顯得流動更快。
以兩種聚碳酸酯為例：白色與黑色。白色顏料可能采用二氧化鈦（密度是聚合物的三倍以上），若添加量為4%，會使最終復合物密度提高約
10%；黑色顏料可能使用炭黑（密度與聚合物基本相同），故不影響最終復合物密度。MFR測試顯示白色材料數值高出10%，看似表明其平均
分子量較低，但若采用MVR評估，兩者實際完全相同。
對于熔體密度為1克/立方厘米的材料，MVR與MFR數值相同，但這種情況極為罕見。因此若某供應商只標注MFR而另一家只標注MVR，必須知
悉聚合物熔體密度才能進行轉換。
幸運的是，采用特定方法進行MFR測試時可獲得該參數：強制材料通過模孔的活塞上有兩條精確間距1英寸（2.54厘米）的刻線。可設置儀器
在活塞行程到達第一條刻線時開始測試，到達第二條刻線時結束。由于料筒直徑嚴格規定為0.95504±0.00254厘米，可計算出此位移對應的
體積為1.819立方厘米。
通過稱量此位移期間通過模孔的擠出物重量，即可計算任何材料的熔體密度。例如未填充未著色的PC熔體密度為1.08克/立方厘米，則1英寸
行程置換的材料質量應為1.965克（需考慮孔徑實際尺寸和操作員測試精度帶來的微小偏差）。
本系列歷時九個月深入探討MFR測試，最后還需審視該方法的局限性。多年來業界嘗試了多種改進方案，部分未獲推廣，另一些仍處于早期
開發階段，但在拓展聚合物流動實踐認知方面展現出巨大潛力。我們將在本系列終篇中詳述這些內容。
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