MFI y MFR son la misma medición bajo dos nombres: índice de fluidez y tasa de fluidez ambos reportan cuánto termoplástico fundido extruye un dado estándar en 10 minutos a una temperatura y carga establecidas. La tasa de fluidez es el nombre que usan los estándares de ensayo ISO y ASTM actuales; el índice de fluidez es el nombre más antiguo para el mismo método y todavía está en uso.
Un MFI en una hoja de datos y un MFR en otra se pueden comparar directamente si ambos se midieron a la misma temperatura y carga. Verifique primero la unidad: en la literatura sobre polietileno, MFR también puede significar relación de fluidez, una relación de dos tasas de flujo sin unidad.
Qué miden MFI y MFR
MFI y MFR miden cuánta resina fundida empuja un pistón con peso a través de un dado estándar a una temperatura fija, expresado como la masa extruida en 10 minutos.
La resina se funde en el barril calentado de un plastómetro de extrusión. Se cortan longitudes de extruido a intervalos cronometrados, se pesan y la masa se escala a 10 minutos. El resultado se cita en g/10 min, que es el mismo número en dg/min.
Un valor más alto significa que el fundido fluye con más facilidad y, dentro de un mismo tipo de polímero, generalmente significa una masa molar más baja.
El ensayo se usa principalmente para control de calidad, para confirmar que los lotes de un grado fluyen de manera similar. Sus velocidades de cizallamiento están muy por debajo de las de la extrusión o el moldeo, por lo que un solo valor no siempre se correlaciona con cómo se comporta una resina en el procesamiento.
MVR, la tasa de fluidez volumétrica del fundido, proviene del mismo ensayo reportado como volumen, en cm³/10 min. Se convierte a MFR mediante la densidad del fundido a la temperatura del ensayo, que es menor que la densidad sólida que indica una hoja de datos.
MFR (g/10 min) = MVR (cm³/10 min) × densidad del fundido a la temperatura del ensayo (g/cm³)
Un valor de fluidez del fundido en una hoja de datos o certificado de análisis no tiene significado sin su temperatura y carga. Polypropylene normalmente tiene un conjunto de condiciones permitido bajo ISO 1133, pero polietileno tiene cuatro cargas permitidas a la misma temperatura. Dos cifras tomadas a cargas diferentes nunca pertenecen a la misma columna de una comparación, sin importar cómo las llame cada hoja.
La diferencia entre MFI y MFR
No hay diferencia en la medición: El glosario de polímeros de la IUPAC tiene índice de fluidez como su entrada y enumera tasa de fluidez y MFR como sinónimos. Lo que difiere es qué documentos usan qué nombre, y las letras MFR conllevan un segundo significado.
Nombre y estándar
Los estándares de ensayo ISO y ASTM actuales usan tasa de fluidez. ISO 1133-1:2022 cubre la tasa de fluidez másica del fundido (MFR) y la tasa de fluidez volumétrica del fundido (MVR) de termoplásticos, y ASTM D1238-26 es el método de ensayo para las tasas de fluidez del fundido de termoplásticos mediante plastómetro de extrusión.
El índice de fluidez es el nombre histórico del método y todavía está en uso. Para el polietileno ensayado según ASTM D1238, el índice de fluidez nombra el resultado a 190 °C bajo 2,16 kg.
El nombre no le dice a qué estándar se midió una cifra; el método de ensayo impreso junto al valor identifica el estándar.
Por definición, MFI es una masa por 10 minutos. El uso es más flexible que la definición, así que lea la unidad: g/10 min es una tasa másica y cm³/10 min una tasa volumétrica.
Un valor medido según ASTM D1238 se puede colocar junto a uno medido según ISO 1133 a la misma temperatura y carga, porque las diferencias entre los dos métodos son pequeñas. Cuando un valor está cerca de un límite de especificación, hágalo medir según el estándar con el que se escribió el límite.
Cuando MFR significa relación de fluidez
MFR significa relación de fluidez cuando la cifra compara los resultados a dos cargas: la tasa de flujo a una carga alta dividida por la tasa de flujo a una carga baja. Este uso aparece en la literatura sobre polietileno, en particular en patentes, donde la relación es típicamente el resultado a 21,6 kg sobre el resultado a 2,16 kg, escrito I21/I2.
La unidad separa las dos. Una tasa de fluidez siempre lleva una unidad, g/10 min o dg/min, mientras que la relación es un número simple con dos cargas nombradas.
Los estándares de ensayo llaman a esta cifra la relación de tasas de flujo, abreviada FRR en ASTM D1238.