聚合物和塑料成品的质量控制

Illustration QC of finished plastic products

高性能聚合物几乎用于所有行业,在大多数消费品中都能找到它们的身影。这些聚合物精心设计的属性通过非常精确和复杂的生产工艺来实现。为确保该聚合物符合规格,成品的质量控制在生产链中是一个关键环节。

瑞士万通为许多参数的检测提供特定的解决方案,如:

  • 光谱法测定添加剂和共聚物的水平
  • 聚氯乙烯热稳定性
  • 卡尔费休滴定法或近红外光谱测定水含量
  • 燃烧炉离子色谱法测定卤素和硫
  • 伏安级谱法测定残留、杂质和污染物
  • 电化学法研究导电聚合物 

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质量检测遵从法规

我们仪器适用的各种分析,符合ASTM,ISO和DIN标准。

> 了解如何在符合国际标准的条件下使用该仪器

 

光谱法进行聚合物检测

光谱技术分析聚合物样品时有下述几个优点。一般地,样品制备减少到最小或根本不需要,而且可以进行无损测量。因此,整个过程是简单和省时的 – 几秒内即可提供精确的结果。
使用瑞士万通的NIRS DS2500分析仪,您可以在任何环境下对聚合物进行反射测量。这款结构紧凑,耐用的分析仪可以同时测量多个参数。 

> 了解更多:NIRS DS2500 分析仪

> 了解更多:NIRS DS2500 分析仪可以测什么参数

检验成品中的添加剂

聚合物添加剂以各种方式来修饰聚合物:创建一个特定的颜色,使材料更容易加工和更耐用,改变外观,或使其更柔软,更灵活,等等。因此,在成品中这些稳定剂的含量必须进行检测,以确认它符合要求。

使用光谱仪,可以直接在完整的聚合物颗粒中检测低含量的添加剂。瑞士万通已经开发了测定光稳定剂(Tinuvin770)和抗氧化剂(Irganox225)的典型应用方案,说明了光谱技术的范围和易用性。

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成品塑料中共聚物水平检测

聚合物中不同的单体单元排列顺序造成的影响是无需夸大的。这个顺序决定最终产品的主要性能。

光谱仪不需要任何样品制备过程就能够测定聚合物颗粒的共聚物水平,从而使您能够轻松,快速地确定产品质量。

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用拉曼光谱快速识别塑料废弃物

处理塑料废弃物是人类目前和未来最大的任务之一。然而为了回收塑料废物,你必须知道你所处理的材料类型。

拉曼光谱非常适合于识别聚合物中的官能团,并揭示聚合物结构的细节。研发和生产工作的技术也适用于塑料回收行业。在这里,按材料类型分类是非常关键的。拉曼可以有效区分材料,如ABS,聚乙烯,聚苯乙烯,聚酯,废物中的有机玻璃,不论这引起材料有无颜色,表面水,变形,或有污垢,不需接触即可在几秒钟内得到结果。

> 了解更多: Mira M-1 analyzer

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PVC的热稳定性测试

聚氯乙烯和其他含氯化物的聚合物是最通用的和最有用的合成材料。然而,这些材料的热稳定性低。在高温下,这些聚合物降解并释放氯化氢(盐酸)。这个所谓的PVC脱氯化氢反应是一个严重的缺陷,通过添加热稳定剂在很大程度上可以消除。但是,成品的热稳定性作为质量控制的一部分必须进行检测。

ISO182第3部分中描述了盐酸的测定方法。测定聚合物热稳定性的过程包括聚合物样品的加热,释放的 HCl气体被吸收形成溶液,然后测量溶液的电导率。


瑞士万通为这种测量提供了专用的仪器:895专业PVC 热稳定性仪。使用这个仪器,你可以同时分析多个聚氯乙烯样品,并在您的计算机上控制整个过程。

> 了解更多:895专业PVC 氧化稳定性仪

瑞士万通不仅供应仪器还提供测定聚氯乙烯等含氯聚合物热稳定性的应用方案。你可以下载下面的文件,了解更多信息。

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塑料水分含量测定

聚合物容易吸收水。过量的水分会损害塑料的性能。例如,在颗粒成型过程中,残留的水分与熔融的聚合物反应,从而损害其物理和化学性质。因此,聚合物的水含量必须进行测定,以确保产品质量。

聚合物水含量测定的常用方法是干燥失重(LOD)法。然而,LOD不只测定水分含量,还包括了挥发性成分的总含量。此外,LOD法是非常耗时的。

可选方法:库仑法卡尔费休滴定

瑞士万通提供库仑法水分测定作为一个可替代LOD的方法,这是一个经过时间考验的技术,而且已在无数个应用中证明了它的价值。

由于大多数聚合物有不溶性,需要将聚合物样品加热蒸发出水分然后通过干燥的载气气流转移到库仑杯中。这种加热炉技术在卡尔费休滴定法中是一种行之有效的样品制备技术,并得到了各种规范的推荐(例如,ASTM D 6869-03或ISO 15512)。

> 在新闻稿中了解更多

> 了解更多:自动卡尔费休库仑滴定法

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近红外光谱:快速和无损测量

尽管库仑水分测定是测定塑料中水分的金标法,近红外光谱可能是一个更好的选择,因为它无损且快速。为了证明这一点,我们已经开发了测定塑料隐形眼镜中水含量的应用方案。 

> 了解更多:瑞士万通近红外分析仪

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聚合物中卤素和硫测定:燃烧炉离子色谱法

当含卤素和硫的有机材料发生燃烧,他们会产生有毒,有害气体。为了防止发生火灾时引起这种风险,必须检测这些塑料的卤素和硫含量。这些参数的测定应该是可靠的,准确的,至少越省时越好。

燃烧炉离子色谱法是一种非常适合用于此目的的方法。在这种在线技术中,样品燃烧时特定组分转化为气态形式并通过溶液直接吸收。吸收液用离子色谱分析。消解和分析仪器的组合使您在提高样品处理量的同时得到精确和正确的结果。

燃烧炉离子色谱是高度可靠的–测试显示回收率在99%和102.4%之间(使用有证书的聚乙烯颗粒,其中含有已知量的氯,溴,和硫,参见TA-049)。 

燃烧炉离子色谱法用于无卤电缆和电线的质量检测

如今,无卤(也被称为无卤)电缆和电线被越来越多的使用。DIN EN 62321-3-2规定使用CIC来测定电子电气产品中总溴。CIC是鉴定聚合物是否符合法律,标准和要求(IEC 60502-1,ROHS,等)的有效设备。

> 了解更多:燃烧炉离子色谱

> 了解更多:燃烧炉离子色谱在聚合物中的应用

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伏安极谱法:残留,杂质和污染物的测定

伏安极谱法在测定电化学活性物质中被广泛使用,例如,无机或有机离子,也可用于中性有机化合物。用户受益于其广泛的应用,同时这种技术的投资和运营成本相对较低,而且分析时间短,精度和灵敏度高。

残留单体:聚苯乙烯中的苯乙烯

苯乙烯聚合成为聚苯乙烯后,少量有毒的,致癌的苯乙烯仍可能存在于成品中。因此,必须测定聚苯乙烯中残留苯乙烯的含量,可用伏安极谱法很容易得进行检测。

> 了解更多:伏安极谱法

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塑料中的金属杂质

884 Professional VA, semiautomated, for single determinations

伏安法能在任何塑料中测定金属。在伏安法分析中,塑料样品必须进行一定的前处理以去除有机物。通常情况下,前处理通过矿化(微波消解),燃烧或通过消解(用无机酸)实现。同样的程序也适用于原材料处理。了解更多

PET中可用伏安极谱法测定的金属包括:

> 了解更多:关于伏安极谱法

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突破极限的导电聚合物

一般来说,合成的聚合物是绝缘体。然而,如果他们拥有一个广泛的π电子云,他们可能成为(半)导体。

最常见的导电聚合物(CP)材料是聚苯胺,聚吡咯和聚噻吩及其衍生物。通过掺杂离子或取代基,可获得金属般的导电性和其它独特的性能——例如有机发光二极管(OLEDs),聚合物太阳能电池或超级电容器设备和电极。研究电沉积过程中导电聚合物或聚合物电解质中的电化学性质,需要进行如电化学阻抗(EIS)法和循环伏安法的原位测量。在这些尖端技术领域,世界各地的研究人员都正在使用瑞士万通Autolab仪器。

> 了解更多:瑞士万通Autolab电化学

更多应用和产品

聚合物和树脂的末端基团滴定

现代聚合物和树脂生产可以定制其性能。从结构和性质方面来说,官能团起着决定性的作用,这就是为什么常常要测定酸值和羟值。

阅读应用报告 了解更多:原料质量控制

网络研讨会:困难聚合物样品的滴定解决方案

如果你对困难聚合物样品的水分含量以及羟值和酸值滴定感兴趣,你应该观看此网络研讨会。

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滴定法监测生物塑料的酶降解

生物塑料是基于生物的或生物可降解的或两者皆有。聚羟基丁酸酯(PHB)就包含了这两种特性。聚酯是一种细菌的高分子贮藏物质,在后期可被酶解。PHB的酶解可以用酸碱滴定法进行有效地监测。

了解更多:关于生物合成和生物降解PHB