27.02.2026 von Aileen Sammler
So weisen Sie Weichmacher in Spielzeug und Sportartikeln mittels TG-FT-IR nach
Beyond Peaks and Curves: Application Insights by NETZSCH and Bruker
Die monatliche Blogserie mit Bruker Optics – Teil 2:
Nachweis von Weichmachern in Sportartikeln und Spielzeug mittels TG-FT-IR: Erfahren Sie, wie die Gasanalyse eine zuverlässige Identifizierung von Polymeradditiven ermöglicht.
Wie kombinierte Thermoanalyse und Infrarotspektroskopie verborgene Additive sichtbar machen
Weichmacher spielen eine zentrale Rolle in polymerbasierten Konsumgütern wie Sportartikeln, Spielzeug und flexiblen Kunststoffbauteilen. Sie verbessern Flexibilität, Verarbeitbarkeit und Haltbarkeit von Materialien. Sie können jedoch zugleich Herausforderungen in Bezug auf Produktsicherheit, Qualitätssicherung und regulatorische Anforderungen darstellen, wenn Art oder Menge unbekannt sind.
Im zweiten Teil unserer Blogserie „Beyond Peaks and Curves: Application Insights by NETZSCH und Bruker“ zeigen wir, wie sich Thermogravimetrie gekoppelt mit FT-IR-Spektroskopie (TG-FT-IR) für den zuverlässigen Nachweis und die Identifikation von Weichmachern in komplexen Polymermatrizes einsetzen lässt.
Warum die Identifikation von Weichmachern entscheidend ist
Sportartikel und Spielzeuge unterliegen strengen Vorgaben hinsichtlich ihrer Materialzusammensetzung – insbesondere, wenn sie für Kinder bestimmt sind oder in direkten Kontakt mit der Haut kommen. Weichmacher können während der Nutzung migrieren oder sich bei thermischer Belastung verflüchtigen und dadurch sowohl die Materialeigenschaften als auch die Produktsicherheit beeinflussen.
Klassische thermische Analyseverfahren wie die Thermogravimetrie (TG) erfassen präzise Massenänderungen beim Aufheizen eines Materials. Mit TG allein lässt sich jedoch nicht bestimmen, welche Substanzen freigesetzt werden. Genau hier setzt die Emissionsgasanalyse (EGA) an.
TG-FT-IR: Bestimmt nicht nur wann, sondern auch was passiert
Durch die Kopplung einer NETZSCH Thermowaage mit einem BrukerFourier-Transform-Infrarotspektrometer (FT-IR) lassen sich Massenverluste direkt mit der chemischen Identität der entweichenden Gase verknüpfen.
In einer Studie veranschaulichen NETZSCH und Bruker, wie TG-FT-IR Folgendes ermöglicht:
- die Unterscheidung zwischen Polymerabbau und VerdampfungVerdampfung beschreibt die Phasenumwandlung eines Stoffes von der flüssigen in die gasförmige Phase. Beim Verdampfen eines Stoffes unterscheidet man grundsätzlich zwei Formen, Sieden und Verdunstung.Verdampfung von Weichmachern
- die Identifikation spezifischer Weichmachertypen anhand charakteristischer IR-Absorptionsbanden
- die eindeutige Zuordnung einzelner Massenverluststufen zu chemischen Komponenten
Damit wird die Thermoanalyse von einer rein beschreibenden Methode zu einem chemisch aufklärenden Analysewerkzeug.
Praktisches Anwendungsbeispiel
Untersucht wurden Polymermaterialien, wie sie typischerweise in Sportartikeln und Spielzeug eingesetzt werden. Während der kontrollierten Erwärmung zeigen die TG-Kurven klar getrennte Massenverlustbereiche. Die gleichzeitig aufgezeichneten FT-IR-Spektren liefern die molekularen Fingerabdrücke der freigesetzten Substanzen.
Anhand charakteristischer Infrarotbanden lassen sich Weichmacher eindeutig identifizieren, selbst in komplexen Materialsystemen. Dies liefert entscheidende Informationen für:
- Qualitätskontrolle und Materialverifikation
- Bewertung der Produktsicherheit und regulatorische Fragestellungen
- Schadensanalysen und Materialoptimierung
Erfahren Sie weitere Details in der vollständigen Application Note
Dieser Blog gibt einen Überblick über die zentralen Ergebnisse und Analysekonzepte.
Detaillierte Versuchsbedingungen, Interpretation der FT-IR-Spektren und vollständige Messergebnisse finden Sie in der Application Note:
NETZSCH und Bruker: Eine bewährte Partnerschaft in der EGA
Die Kopplung von Thermoanalyse und FT-IR-Spektroskopie basiert auf einer langjährigen Zusammenarbeit zwischen NETZSCH und Bruker Optics, die bis ins Jahr 1993 zurückreicht.
Durch die Kombination von NETZSCH Thermowaagen mit Bruker FT-IR-Spektrometern profitieren Anwender von:
- stabiler und reproduzierbarer Gasführung für eine hohe Nachweisempfindlichkeit
- synchronisierten thermischen und spektroskopischen Messdaten
- zuverlässiger Identifizierung freigesetzter Gase in Polymer-, Chemie- und Pharmaanwendungen
Dieser Artikel ist Teil unserer TG-FT-IR-Blogserie „Beyond Peaks and Curves: Application Insights by NETZSCH and Bruker“. In Teil 1, haben wir gezeigt, wie sich Separator-Materialien für Batterien mittels TG-FT-IR identifizieren lassen.
Im nächsten Artikel widmen wir uns dem Einfluss von Feuchtigkeit auf die thermische Zersetzung pharmazeutischer Wirkstoffe.
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