10.01.2024 von Dr. Alexander Schindler

Die KIMW Polymer-Datenbank für DSC-Messungen: Jetzt mit doppelt so viel Inhalt!

Die Dynamische Differenzkalorimetrie (DSC) ist im Polymerbereich weit verbreitet und wird zur Charakterisierung von Rohmaterialien und Endprodukten eingesetzt. Typische DSC-Anwendungen sind z.B. die Qualitätskontrolle eingehender Güter, die Schadensanalyse gebrochener Plastikteile und die Identifizierung unbekannter Bestandteile oder Verunreinigungen. 

Eine erheblich schnellere und aussagekräftigere Interpretation von DSC-Messungen wird möglich durch den Einsatz smarter Software-Lösungen, wie z.B. intelligente Vergleiche der Messergebnisse mit Datenbank-Messungen. Die Datenbank dient als eine Sammlung von Ergebnissen und zusätzlich als Pool geeigneter Messbedingungen zur Vorbereitung anstehender Messungen. 

Mit dem Update auf die Version 1.5 der KIMW Polymer-Datenbank, die vom Kunststoffinstitut Lüdenscheid, Deutschland, entwickelt wurde, beinhaltet diese nun DSC-Messungen an 1200 unterschiedlichen, kommerziell erhältlichen Polymerprodukten. Im Vergleich zur ersten Veröffentlichung im Jahr 2016 hat sich die Anzahl bereits verdoppelt! Die 1200 unterschiedlichen Datensätze, welche auch die Handelsnamen, Hersteller, Füllstoffanteile und Farben der Polymere umfassen, decken 172 Polymertypen ab: Eine riesige Menge an Polymer-Wissen!  

 

Anwendung der KIMW-Datenbank

Die KIMW Polymer-Datenbank ist eine optionale Erweiterung von Identify, dem einzigartigen Datenbanksystem für die Thermische Analyse, welches Bestandteil der NETZSCH Proteus® Analyse-Software ist. In Abbildung 1 sieht man alle NETZSCH-Bibliotheken für zahlreiche Anwendungsfelder: Keramik, Anorganik, Metalle, Legierungen, Organik, Pharmazeutik, Nahrung, Kosmetik und Polymere.

Abb. 1: Datenbankinhalt von Identify (Status: 2023, mit optionaler KIMW- und einer Anwender-Bibliothek).

Zusätzlich zu DSC-Daten, beinhaltet die Identify–Datenbank auch Messungen vom Typ TG, STA, TG-c-DTA®, cp, DIL, TMA und DMA, die schnell zugänglich sind und einfach übereinandergelegt werden können. Und Identify umfasst nicht nur Messungen, sondern auch eine große Anzahl an Literaturdaten, die in den meisten Fällen mehrere Materialeigenschaften (Tg, Tm, Massenänderungen, α, cp, E’) pro Datenbankeintrag beinhalten!

Natürlich können Anwender auch eigene Identify–Bibliotheken aufbauen (im Beispiel oben: “MyPolymers”) und sie mit Kollegen im Computer-Netzwerk gemeinsam nutzen!

Die Abbildungen 2a und 2b zeigen ein Beispiel einer Datenbank-Suche mit Identify und der KIMW Polymer-Datenbank. Eine DSC-Messung an einer unbekannten Polymerprobe wurde zuerst automatisch und autonom durch AutoEvaluation ausgewertet und dann als Input-Kurve für die Datenbank-Suche verwendet. Der ähnlichste Datenbankeintrag (bester Treffer) war eine Messung an einem bestimmten Polyamid 46 (PA46) Polymerprodukt und der ähnlichste Polymertyp war ebenfalls PA46. Alle anderen in der Datenbank vorhandenen 171 Polymertypen können ausgeschlossen werden, so dass das unbekannte Polymer mit hoher Wahrscheinlichkeit und Zuverlässigkeit als PA46 identifiziert werden konnte.

Abb. 2a: Temperaturabhängige DSC-Messung an einer unbekannten Polymerprobe (blaue Kurve) im Vergleich zu Datenbank-Messungen, wobei die Kurvenfarben aus Abb. 2b ersichtlich sind. Die Auswertung des Glasübergangs und des Schmelzeffekts erfolgten autonom durch die Software-Lösung AutoEvaluation.
Abb. 2b: Ergebnisse der Datenbank-Suche mit Identify. Auf der linken Seite befindet sich eine Trefferliste von eins-gegen-eins-Vergleichen der Input-Messung mit einzelnen Messungen aus der Datenbank. Die Trefferliste auf der rechten Seite spiegelt die Polymertypen wider (als Klassen bezeichnet), ebenfalls nach Ähnlichkeit zur Input-Messung sortiert. Die in Grün, Rot und Schwarz markierten Messungen aus der Datenbank sind in Abbildung 2a dargestellt.

 

Am Ende einer aufschlussreichen Untersuchung eines Materials können alle Daten, wie z.B. die Ergebnisse der Auswertungen, die Messbedingungen, Abbildungen und auch die Identify–Ergebnisse einfach in ein auf die Anwenderbedürfnisse anpassbares Dokument eingebettet werden. Dies geschieht mit Hilfe des Report-Generators – ein weiterer nützlicher Helfer in der Proteus®-Analyse.  

Mehr Informationen über Identify erhalten Sie in einem früheren Blog-Artikel und in den darin enthaltenen Links.

Lernen Sie mehr über die KIMW-Datenbank und besuchen Sie unsere Website: 

Diesen Artikel teilen: