Когда в паспорте на гранулу для геомембраны или геотекстиля вы видите «ПТР по ГОСТ 11645», а в импортном сертификате на ту же марку - «MFR по ASTM D1238», возникает закономерный инженерный вопрос:
Можно ли считать эти значения эквивалентными или это два разных мира?
Разбираем строго, но без лишней мистики: что именно регламентируют ГОСТ 11645‑2021 и ASTM D1238‑23a, в чём между ними существенные отличия и как с этим работать в проектах и QA/QC для геосинтетики.
1. Базовый принцип: метод один, стандарты разные
И ГОСТ 11645, и ASTM D1238 описывают один и тот же по физике тест:
- в цилиндр экструзионного пластометра загружается термопласт;
- материал расплавляется и доводится до установившегося состояния;
- поршень под действием постоянной нагрузки выдавливает расплав через стандартный капилляр;
- измеряется масса или объём расплава, вытекшего за заданный интервал времени;
- результат пересчитывается к формату «за 10 минут» при конкретных условиях испытания (T / нагрузка).
На языке стандартов:
- MFR / ПТР - melt mass-flow rate, показатель текучести расплава по массе, г/10 мин;
- MVR / ПТРᵥ - melt volume-flow rate, показатель текучести расплава по объёму, см³/10 мин.
Оба стандарта прямо отмечают, что это эмпирический параметр, удобный для контроля качества и сопоставления партий, но не фундаментальная реологическая характеристика полимера.
2. ГОСТ 11645‑2021: ISO‑подход и два равноправных показателя
ГОСТ 11645‑2021 - межгосударственный стандарт «Пластмассы. Методы определения показателя текучести расплава термопластов», подготовленный на основе ISO 1133‑1:2011 (NEQ).
2.1. Структура и область применения
Стандарт вводит два метода испытаний:
Метод А (по массе, ПТР)
Определяется масса термопласта, экструдированного через капилляр заданной длины и диаметра за 10 минут при указанной температуре и нагрузке. Результат - ПТР, г/10 мин.
Метод Б (по объёму, ПТРᵥ)
Измеряется перемещение поршня за заданное время или время, необходимое для смещения поршня на заданное расстояние. С учётом геометрии камеры/капилляра рассчитывается объём расплава за 10 минут. Результат - ПТРᵥ, см³/10 мин.
ГОСТ фиксирует, что условия испытаний (температура, нагрузка) должны задаваться в документе на материал (ГОСТ, ТУ) и при необходимости могут выбираться по рекомендованным таблицам Приложения А.
2.2. MFR vs MVR: акценты ГОСТ 11645
Ключевой момент:
Показатель текучести по объёму (ПТРᵥ) рекомендуется использовать при:
- сравнении термопластов с различным содержанием наполнителей;
- сравнении наполненных и ненаполненных материалов.
При известной плотности расплава при условиях испытания ПТР и ПТРᵥ можно взаимно пересчитать. Это критично для полимеров, применяемых в геосинтетике (HDPE, LLDPE, PP), где наполненность и плотность напрямую влияют на массу, но не всегда однозначно — на объёмный расход.
3. ASTM D1238: набор процедур A–D и технологическая «заточка»
ASTM D1238 - стандарт «Standard Test Method for Melt Flow Rates of Thermoplastics by Extrusion Plastometer». Актуальная редакция - D1238‑23a.
3.1. Область применения и общие положения
Стандарт описывает определение скорости экструзии расплава термопластов через капилляр с заданной геометрией (длина и диаметр) при фиксированных температуре и нагрузке с использованием экструзионного пластометра.
Прямо отмечается, что:
- MFR не является фундаментальной характеристикой, а представляет собой эмпирический показатель, чувствительный к условиям проведения испытания;
- испытание особенно полезно для контроля однородности и качества партий, но не гарантирует прямую корреляцию с поведением в крупномасштабных технологических процессах.
3.2. Четыре процедуры: A, B, C, D
ASTM D1238 описывает четыре процедуры испытаний:
Процедура A - ручное определение MFR
Масса экструзионного материала, отсечённого за известное время, пересчитывается в г/10 мин. Применяется в диапазоне примерно 0,15–50 г/10 мин.
Процедура B - автоматическое определение MFR и MVR
Контролируется перемещение поршня на фиксированном участке хода. Вычисляется MVR (см³/10 мин), а затем, при известной плотности расплава, MFR (г/10 мин).
Процедура C - испытание с «half‑die» для высоких MFR
Используется модифицированный капилляр («half‑die») длиной 4,000±0,025 мм и диаметром 1,048±0,005 мм при сохранении отношения длина/диаметр. Рекомендуется для полиолефинов с MFR > 75 г/10 мин.
Процедура D - многонагрузочное испытание, Flow Rate Ratio (FRR)
В рамках одной загрузки материала проводят измерения MFR при разных нагрузках; затем вычисляется FRR как отношение MFR при более высокой нагрузке к MFR при более низкой.
Стандарт отдельно подчёркивает, что результаты многонагрузочных испытаний (процедура D) не должны непосредственно сравниваться с результатами по процедурам A и B.
4. Сопоставление ГОСТ 11645 и ASTM D1238: где совпадают, где нет
4.1. Геометрия и оборудование
Оба стандарта исходят из сопоставимой геометрии пластометра:
- цилиндр (экструзионная камера) диаметром около 9,55 мм, длиной 115–180 мм;
- стандартный капилляр длиной 8,000±0,025 мм с диаметром 2,095±0,005 мм;
- допускается использование капилляров уменьшенного размера («half‑size die» / «half‑die») длиной 4 мм и диаметром около 1,05 мм для материалов с высокой текучестью.
ГОСТ жёстко регламентирует твёрдость и шероховатость внутренней поверхности экструзионной камеры и капилляра (по ГОСТ 2789 и ГОСТ 2999), ASTM ссылается на ANSI B46.1 по шероховатости поверхности.
4.2. Показатели: масса и объём
Общая платформа:
- оба стандарта допускают определение как массового (MFR, ПТР), так и объёмного (MVR, ПТРᵥ) показателя.
Отличия в акцентах:
- ГОСТ 11645 трактует ПТР и ПТРᵥ как два базовых показателя с явной рекомендацией использовать ПТРᵥ при сравнении наполненных материалов;
- ASTM D1238 исторически ориентирован на MFR; MVR вводится в основном в контексте процедур B/C, в носящем технический характер приложении к MFR.
4.3. Процедуры и многонагрузочные испытания
- В ГОСТ 11645 упоминается возможность использовать отношение показателей текучести расплава при разных условиях, однако формальной, отдельной процедуры, аналогичной ASTM D1238 Procedure D (FRR), стандарт не выделяет.
- В ASTM D1238 процедура D детализирована: это установленный формат проведения многонагрузочного теста с чёткими требованиями к последовательности нагрузок и расчёту FRR.
4.4. Условия испытаний (T / нагрузка)
ГОСТ 11645:
- предлагает общий набор условий в виде температур и нагрузок, привязанных к диапазонам ПТР (рекомендуемые и допускаемые условия в Приложениях А и Б);
- конкретные условия для материала должны быть указаны в соответствующем стандарте или ТУ.
ASTM D1238:
- даёт типовые условия испытаний для широкого спектра материалов (например, PE - 190/2,16; PP - 230/2,16; PVC - 190/21,6 и т.п.);
- для ряда материалов конкретные «Conditions» уже сложились как отраслевой консенсус.
4.5. Практический итог по сопоставимости
Если условия испытаний идентичны (одинаковые T, нагрузка, геометрия капилляра и камеры):
- численные значения MFR, полученные по ГОСТ 11645 и ASTM D1238, как правило, сопоставимы по порядку;
- при этом оба стандарта подчёркивают, что различия в процедуре (время предварительного прогрева, алгоритм отбора и отсечки, температурные допуски, геометрические допуски по изготовлению аппаратуры) могут давать заметные расхождения.
Для целей QA/QC геосинтетики корректный подход - не механически «переводить» один стандарт в другой, а строить внутризаводскую корреляцию между результатами по ГОСТ и ASTM для конкретных используемых марок полиэтилена и полипропилена.
5. Рекомендации для применения в геосинтетике
5.1. Внутренние ТУ и российские проекты
Для материалов, поставляемых и контролируемых в рамках российской нормативной среды (ГОСТы, СП, отраслевые рекомендации):
- целесообразно фиксировать ПТР и/или ПТРᵥ по ГОСТ 11645‑2021 как базовый показатель контролируемой текучести расплава;
- если в технической документации дополнительно приводится MFR по ASTM D1238, это должно быть явно отмечено как дополнительная информация, а не замена.
5.2. Импортные материалы и международные проекты
Для импортных полимеров (HDPE/LLDPE для геомембран, PP для геотекстиля и т.п.), где в паспортах традиционно указан MFR по ASTM D1238 и/или ISO 1133:
- при включении этих материалов в российские проекты рекомендуется: дублировать показания MFR по ASTM в формате ГОСТ 11645 (при возможности провести повторные испытания);
либо однозначно указывать стандарт рядом с числовым значением (например: «MFR (190/2,16) = 0,7–0,9 г/10 мин по ASTM D1238‑23a»).
5.3. Для ответственных геосинтетических систем
В конструкциях, где долговечность и стабильность геосинтетики критичны (от полигона ТКО до хвостохранилища или гидротехнического сооружения):
- показатель текучести расплава не должен рассматриваться изолированно;
- MFR/MVR следует анализировать:
совместно с плотностью и распределением молекулярной массы (в контексте бимодальности и стойкости к трещинам),
совместно с результатами специфических тестов для геомембран и геотекстиля (SP‑NCTL, OIT/HP‑OIT, испытания на долговечность по GRI и др.).
6. Инженерный вывод
- Физический метод в ГОСТ 11645‑2021 и ASTM D1238‑23a одинаков по сути, но реализован через разные процедурные подходы и семейства стандартов (ISO/ГОСТ и ASTM).
- ГОСТ 11645 делает ПТР и ПТРᵥ центральными параметрами контроля качества, с явной ориентацией на возможность сравнивать наполненные и ненаполненные материалы и отслеживать стабильность партии.
- ASTM D1238‑23a реализует более разветвлённый сценарный подход (A–D), включающий ручное и автоматическое измерение, half‑die и многонагрузочные FRR‑испытания, что удобно для технологической настройки переработки и более тонкого анализа реологических особенностей.
- В условиях геосинтетики корректная практика — не подменять один стандарт другим без проверки, а:
явно фиксировать, по какому стандарту получено значение;
при необходимости — проводить корреляционные испытания для ключевых марок полиэтилена/полипропилена, используемых в геомембранах, геотекстиле и геокомпозитах.
Если вам необходимо на практике «свести» требования по ГОСТ 11645 и ASTM D1238 для конкретного проекта (геомембраны, дренажные системы, дорожные конструкции), имеет смысл отдельно разобрать протоколы испытаний и задать инженерно-обоснованные диапазоны и допуски для включения в ТУ и договоры поставки.
✍️ Проект «Геосинтетика для всех» // Geo4All.tech, 2026