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Analysen-Information Nr. 12
Kunststoff- und Polymeranalytik
Werkstoffe und Gebrauchsartikel aus Kunststoff sind aus unserem Alltag nicht mehr wegzudenken. Sie werden in vielfältigen Bereichen und Formen eingesetzt. Für Produzenten, Abnehmer und Anwender ist es gleichermaßen wichtig zu wissen:
Wurde für den erforderlichen Anwendungsbereich das richtige Polymer eingesetzt?
Besitzt der Werkstoff die gewünschte Zusammensetzung?
Wir verfügen in unserem Labor sowohl über die erforderliche instrumentelle Ausrüstung als auch über das für diese Analytik unverzichtbare know how. Da das Gebiet der Polymeranalytik außerordentlich umfangreich ist, können wir Ihnen mit den unten aufgeführten Beispielen nur einen kleinen Einblick in unsere analytischen Möglichkeiten geben. Wir sind jedoch gerne bereit, Sie bei anderen analytischen Problemen bei der Auswahl geeigneter Prüfverfahren zu beraten.
a. Polymerbasis
Die Polymerbasis läßt sich von nahezu allen polymeren Werkstoffen bestimmen. So können wir z B. feststellen, ob es sich bei einem Kabelmantel um ein seewasserfestes Polyetherurethan oder um ein unbeständiges Polyesterurethan handelt, ob eine Gummidichtung aus ölbeständigem NBR oder warmwasserbeständigem EPDM besteht oder ob ein Thermoplast aus einem Homo- oder Copolymer aufgebaut ist. Bei Verbundfolien kann vielfach der Aufbau der einzelnen Schichten ermittelt oder die Zusammensetzung von Schmelzklebern bestimmt werden. Für den Bereich der Qualitätssicherung (Warenein- und -ausgangs- bzw. Produktionskontrolle) können durch Vergleich mit Sollmustern Identitätsprüfungen durchgeführt werden.
b. Weichmacher, Gleitmittel, Flammschutzmittel und sonstige Additive
Zum Erzielen bestimmter Eigenschaften werden viele Polymerwerkstoffe mit einer Reihe von Additiven modifiziert. Diese können durch Extraktion oder Umfällung isoliert und IR-spektrometrisch charakterisiert werden. Ggf. ist durch weiterführende Analysen (z. B. GC, DC, LC) eine genauere Identifizierung oder auch Quantifizierung (z. B. von Weichmachern, Wachsen oder Alterungsschutzmitteln möglich). Im Rahmen der Qualitätskontrolle lassen sich über Art und Menge der extrahierbaren Anteile Rezepturänderungen leicht nachweisen.
2. Elementbestimmungen durch Röntgenfluoreszenz-Analytik
Mit Hilfe der Röntgenfluoreszenzanalytik (RFA) läßt sich ein schneller Überblick über die anorganische Pigment- und Füllstoffzusammensetzung von Werkstoffen erzielen. Es ist ebenfalls zu erkennen, ob Kunststoffe flammhemmend ausgerüstet sind. Bei Recyclaten läßt sich schnell und preiswert feststellen, ob diese unzulässige Beimengungen von Halogenverbindungen oder cadmiumhaltigen Pigmenten aufweisen. Schwermetallprüfungen gemäß Verpackungsverordnung 94/62/EG führen wir auf die Elemente Pb, Cd, Hg und Cr durch. Es sind sowohl qualitative Übersichtsanalysen als auch halbquantitative und exakte quantitative Elementbestimmungen durchführbar.
3. Gas-Chromatographie (GC)
Bei der Herstellung von Polymeren können mehr oder weniger deutliche Mengen an niedrigmolekularen Bestandteilen (z. B. Monomere) im Kunststoff zurückbleiben, die gesundheitsschädlich sein können oder durch unangenehmen Geruch auffallen; diese lassen sich gaschromatographisch analysieren. In Kraftfahrzeugen führt ein erhöhter Gehalt derartiger flüchtiger Substanzen zum schnellen Beschlagen der Innenseiten der Fahrzeugscheiben ("Fogging") sowie zu deutlicher Geruchsbelästigung. Nach der VW-AUDI-Norm PV 3341 lassen sich solche Stoffe quantifizieren.
Weichmacher sind wichtige Bestandteile in vielen Kunststoffen. Die Verwendung der "richtigen" Weichmacher ist aus zahlreichen Gründen (z. B. Einstellen mechanischer Eigenschaften, Verträglichkeit mit dem Polymer, lebensmittelrechtliche Zulassung bei Kontakt mit Nahrungsmitteln) unverzichtbar. Für entsprechende qualitative und quantitative Überprüfungen (z. B. Identifizierung von Phthalsäureestern) bildet die Gas-Chromatographie häufig das Analysenverfahren der Wahl.
Mit den in unserem Labor durchführbaren Analysenverfahren sind wir in der Lage, Ihre analytischen Probleme an Polymerwerkstoffen in den Bereichen Warenein- und -ausgangskontrolle, Fertigungs- und Prozeßüberwachung und Rohstoffkontrolle zu lösen, Hilfestellung bei der Erkennung von Betriebsstörungen (Fehlproduktion) zu leisten und Wettbewerbsprodukte zu analysieren.
Weitere Informationen erhalten Sie unter:
Helmut W. E. Lüdemann
Labor für instrumentelle Analytik
Heinrich-Hertz-Str. 16
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