ASTM D5930熔融塑膠的熱傳導測試

熔融狀態塑膠的熱傳導性是材料加工的一個重要性能，因為其反映出溫度分佈和熔體的冷卻行為。熱傳導性能是獲得可靠的擠出和注射模擬的重要參數。可提高生產率和產品品質。透過使用CEAST SR50毛細管流變儀專用的熱傳導附件，並依據ASTM D5930標準的暫態線性來源技術，我們測量低密度聚乙烯(LDPE)、聚苯乙烯(PS)、聚碳酸酯(PC)試樣的熱傳導係數，量測在塑膠加工典型的溫度和壓力環境下進行，過程可達300 °C和200 MPa（572 °F和29,000 psi）。

測試是將一個高靈敏度的探針插入到流體試樣中。根據標準，探針的形狀必須是針狀，並且需要高的長徑比、帶有熱電偶和加熱絲。探針周圍的試樣必須夠多，保證顯著的熱傳遞以消除邊界影響。測試執行後記錄線源的熱輻射和針所吸的熱，兩者之間的差異為，熱被熔體吸收，可以用來量測傳導係數。我們所用的SR50配置不僅滿足此標準，且符合更多限制的ISO 22007-1。該系統使用Visual Rheo軟體，以便於控制流變儀和執行其他測試。校準是經由一個已知且經認證的熱傳導係數試樣完成。

LDPE和PS進行溫度從180至200℃、壓力從5到200Mpa的測試。我們觀察到，PS的熱傳導係數升高了35%，LDPE則是45%。對比在相同壓力下的測試結果，不同溫度對熱傳導係數的影響並不顯著。

PC的熱傳導係數有明顯降低，然而300°C下在60至200MPa間只有15%提升。PS和LDPE在相同壓力範圍分別增加20%與30%。

LDPE的熱傳導係數量測值在0.22到0.32 W/(m*K)，PS在0.16到 0.22 W/(m*K)，PC則在0.24到 0.28 W/(m*K)。

對於所有試樣的測試，增加壓力熱傳導係數將顯著的增加，僅增加溫度熱傳導係數不會有明顯的變化。這一資訊可以用於材料選擇和加工參數的最佳化。