Úvod
Kunststoff-Institut v Lüdenscheidu [1] - zkušený kontaktní pracovník pro všechny otázky týkající se plastů - vytvořil v průběhu let databázi materiálů, která v současné době obsahuje DSC křivky pro více než 600 komerčně dostupných polymerů. Díky spolupráci mezi Kunststoff-Institutem a NETZSCH-Gerätebau GmbH byla tato rozsáhlá databáze nyní integrována do softwaru pro identifikaci křivek Identify v rámci analýzy Proteus®. Ve spojení s automatickým, na uživateli nezávislým vyhodnocením DSC měření AutoEvaluationto nejen zjednodušuje analýzu polymerů s ohledem na otázky, jako je identifikace, analýza poruch a kontrola kvality, ale také zvyšuje smysluplnost výsledků [2].
Co nabízí Identify?
Databázový systém Identify byl zaveden pro přímé porovnávání, a tedy klasifikaci a interpretaci křivek DSC, ale nyní jej lze použít i pro měření ΔL/L0 z přístrojů DIL a TMA), pro Měrná tepelná kapacita (cp)Tepelná kapacita je fyzikální veličina specifická pro daný materiál, která se určuje jako podíl množství tepla dodaného vzorku a výsledného zvýšení teploty. Měrná tepelná kapacita se vztahuje k jednotkové hmotnosti vzorku.cp-data z přístrojů DSC a nejnověji také pro měření TGA [3]. Jakmile je v rámci webu Proteus® k dispozici stránka Identify, lze ji automaticky použít pro všechny typy signálů kteréhokoli z podporovaných přístrojů. Uživatel má vždy přístup k celé databázi se všemi jejími možnostmi, jako je překrývání aktuální křivky měření s libovolnými křivkami databáze - včetně křivek různých typů dat.
Celá část databáze NETZSCH obsahuje více než 1 100 záznamů z oblasti polymerů, organických látek, potravinářství a farmacie, keramiky a anorganických látek a kovů a slitin i chemických prvků (viz obr. 1). Tyto záznamy se skládají z měření a literárních údajů různých typů dat (DSC, TGA, DIL/TMA a Měrná tepelná kapacita (cp)Tepelná kapacita je fyzikální veličina specifická pro daný materiál, která se určuje jako podíl množství tepla dodaného vzorku a výsledného zvýšení teploty. Měrná tepelná kapacita se vztahuje k jednotkové hmotnosti vzorku.cp). Uživatelé mohou samozřejmě vytvářet nebo rozšiřovat knihovny o vlastní měření a literární údaje, které lze současně sdílet s ostatními uživateli prostřednictvím počítačové sítě.
Stránka Identify nabízí v zásadě různé vyhledávací algoritmy; vyhledávání v databázi lze omezit na určité teplotní rozsahy a výsledky lze filtrovat podle různých kritérií, například podle podmínek měření.
Výhody databáze KIMW
Zatímco část NETZSCH databáze Identify tvoří solidní základ díky large rozmanitosti materiálů a metod, volitelná část KIMW navíc obsahuje dosud nedosaženou hloubku v oblasti DSC na polymerech: Obsahuje 600 DSC měření na různých komerčně dostupných polymerech a směsích, což odráží přibližně 130 různých typů polymerů. To znamená, že u mnoha typů polymerů jsou k dispozici měření na různých přítomných produktech stejného typu, které mohou vykazovat výrazně odlišné profily DSC. Kromě množství DSC křivek je výhodou, že pro každý z 600 polymerů je uložen přesný obchodní název a výrobce spolu s barvou a obsahem plniva.
Celkově lze říci, že jejich integrace do Identify umožňuje přímé a inteligentní využití 600 DSC křivek databáze KIMW - buď prostřednictvím čistě vizuálního porovnání, nebo pro automatickou identifikaci polymeru, jak ukazuje následující příklad.
Identifikace směsi polymerů
Na obrázcích 2a a 2b je znázorněno příkladné vyhledávání v databázi, kde jako vstupní křivka slouží měření polymerní směsi "PEI-PTFE Ultem 4001", která je již k dispozici v databázi KIMW. Výsledky na AutoEvaluation a Identify se zobrazí jediným kliknutím: Nejprve byla provedena automatická detekce a vyhodnocení efektů; v tomto případě byl nalezen endotermický efekt v teplotním rozsahu mezi přibližně 0 °C a 30 °C, dále skelný přechod při přibližně 216 °C a další endotermický efekt (tání) při špičkové teplotě 324 °C. Vyhledávání v databázi přineslo stejnou křivku jako nejpodobnější výsledek spolu s další směsí PEI-PTFE, ale také měření na čistém PTFE a PEI (viz obrázek 2b).
Naproti tomu DSC křivky většiny ostatních typů polymerů měly mnohem nižší podobnost, takže je bylo možné vyloučit. Další podrobnosti, jako jsou podmínky měření nebo interpretace vlivů, jsou uvedeny v odkazu [2].
Souhrn
Databáze KIMW integrovaná do Identify umožňuje přímé porovnání měření s mnoha stovkami křivek DSC na komerčně dostupných polymerech. Identifikace polymeru je tak nejen jednodušší, ale také spolehlivější!