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Analysen-Information Nr. 9
Gummi- und Elastomeranalytik
Elastomerteile werden heute in vielen sehr unterschiedlichen Anwendungsbereichen eingesetzt. Die chemische Zusammensetzung der Werkstoffe erstreckt sich - in Abhängigkeit vom Einsatzzweck - über einen weiten Bereich (vom preiswerten Styrol-Butadien-Kautschuk über die thermoplastischen Elastomere (TPU, SEBS, etc.) bis hin zu den teuren Fluorelastomeren wie FPM für den Einsatz bei Kontakt mit aggressiven Chemikalien. Aufgrund der stark unterschiedlichen Eignung dieser Materialien für die verschiedenen Einsatzzwecke ist die Qualitätssicherung oder - im Falle von Beanstandungen - die Identitätsprüfung von Gummiteilen und -mischungen von großer Wichtigkeit.
Für die Produktions- und Wareneingangskontrolle, Qualitätssicherung sowie Identitätsprüfung von Gummiteilen bieten wir u. a. folgende Analysenverfahren aus unserem umfangreichen Untersuchungsprogramm an:
1. Pyrolyse-IR-Kombination
Dieses Verfahren findet Anwendung bei der Untersuchung vernetzter oder unlöslicher Polymere mit hohem Ruß- oder Füllstoffgehalt, wo nach üblichen Verfahren erstellte IR-Spektren nur wenig befriedigen. Die Proben werden im Vakuum oder (nach VDA 675 140) im Reagenzglas bei hoher Temperatur zersetzt und die gasförmigen und flüssigen Zersetzungsprodukte anschließend separat IR-spektrometrisch analysiert.
Es sind so Aussagen über die Elastomerbasis möglich.
2. Analyse von Extrakten
Zur Erreichung bestimmter Eigenschaften oder zum Erzielen einer besseren Verarbeitbarkeit werden den Gummimischungen Substanzen wie Weichmacher, Wachse, Alterungsschutzmittel, Gleit- und Trennmittel sowie außerdem Vulkanisations-Chemikalien zugesetzt. Durch Extraktion mit geeigneten Lösemitteln können diese Stoffe isoliert und nach Abtrennung der Lösemittel qualitativ und quantitativ analysiert werden. Als einfaches und preiswertes Verfahren zur schnellen Qualitäts- oder Identitätskontrolle empfiehlt sich die Erstellung des IR-Spektrums des Extraktes mit anschließendem Vergleich mit einem unter identischen Bedingungen geprüften Urmuster.
Für genauere Aussagen (z. B. die Analyse eines unbekannten Elastomers) kann der Extrakt nach mehreren Verfahren aufgetrennt und Aussagen über Art und Menge der enthaltenen Bestandteile gemacht werden:
Vortrennung durch Flüssigchromatographie mit Mehrstufengradienten, Erstellung und Auswertung der IR-Spektren der aufgetrennten Bestandteile
dünnschichtchromatographische Analyse des Extraktes (Identifizierung von Alterungsschutzmitteln und - bei unvulkanisierten Mischungen - von Vulkanisationschemikalien)
Gaschromatographische Analyse (Identifizierung von Weichmachern und Wachsen)
3. Analyse von Füllstoffen, Pigmenten und anderen Heteroelementen
Mittels wellenlängendispersiver Röntgenfluoreszenzanalyse (RFA) lassen sich Füllstoff- und andere Elemente qualitativ, halbquantitativ oder quantitativ bestimmen (z. B. Al, Si, Ti, Ba, Zn, Cl, Br, Sb, etc.).
4. Produktions- oder Anwendungsprobleme
Bei der Aufklärung von Produktions- oder Anwendungsproblemen können wir Ihnen Hilfestellung leisten.
Identifizierung von Einschlüssen bei Inhomogenitäten von Gummimischungen
Identifizierung von Ausschwitzungen an der Oberfläche von Werkstoffen
Nachweis von Verunreinigungen (z. B. Quellmedien), die zu einem vorzeitigen Ausfall von Werkstoffen geführt haben
Nachweis des Einsatzes ungeeigneter Elastomertypen, z. B. durch Materialverwechselungen oder durch Einsatz von Billigwerkstoffen
5. Sonstige Prüfungen
Wie führen u. a. die folgenden quantitativen Prüfungen - z. T. nach DIN-, EN- oder VDA-Normen - routinemäßig durch:
Bestimmung des Gehaltes an extrahierbaren Bestandteilen
Bestimmung des Elastomeranteiles
Bestimmung des Rußgehaltes
Bestimmung des Pyrolyserückstandes
Bestimmung des Glührückstandes
Bestimmung des Gesamt-Schwefelgehaltes
Bestimmung des Faktisgehaltes nach DIN 53 588
Weitere Prüfungen auf Anfrage.
6. Beispiel (bitte anclicken)
Weitere Informationen erhalten Sie unter:
Helmut W. E. Lüdemann
Labor für instrumentelle Analytik
Heinrich-Hertz-Str. 16
D-23909 Ratzeburg
Tel.: +49 (0)4541-8038-0
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