Introduction
Au fil des ans, le Kunststoff-Institut Lüdenscheid [1] - un interlocuteur expérimenté pour toute question relative aux matières plastiques - a constitué une base de données sur les matériaux qui contient actuellement les courbes DSC de plus de 600 polymères disponibles dans le commerce. Grâce à la collaboration entre le Kunststoff-Institut et NETZSCH-Gerätebau GmbH, cette vaste base de données a été intégrée au logiciel d'identification des courbes Identify dans l'analyse Proteus®. Associée à l'évaluation automatique et indépendante de l'utilisateur des mesures DSC sur le site AutoEvaluation, elle simplifie non seulement l'analyse des polymères en matière d'identification, d'analyse des défaillances et de contrôle de la qualité, mais rend également les résultats plus significatifs [2].
Que propose Identify ?
Le système de base de données Identify a été introduit pour la comparaison directe et donc la classification et l'interprétation des courbes DSC, mais il peut maintenant être utilisé pour les mesures ΔL/L0 provenant des instruments DIL et TMA, pour les données Capacité thermique spécifique (cp)La capacité thermique est une grandeur physique spécifique au matériau, déterminée par la quantité de chaleur fournie à l'échantillon, divisée par l'augmentation de température qui en résulte. La capacité thermique spécifique est liée à une unité de masse de l'échantillon.cp des instruments DSC et, plus récemment, pour les mesures TGA [3]. Une fois qu'Identify est disponible sur Proteus®, il peut être automatiquement utilisé pour tous les types de signaux de n'importe quel instrument pris en charge. L'utilisateur a toujours accès à l'ensemble de la base de données avec toutes ses possibilités, telles que la superposition de la courbe de mesure actuelle avec toutes les courbes de la base de données - y compris celles de différents types de données.
L'ensemble de la partie NETZSCH de la base de données comprend plus de 1 100 entrées dans les domaines des polymères, des matières organiques, de l'alimentation et de la pharmacie, de la céramique et des matières inorganiques, des métaux et des alliages ainsi que des éléments chimiques (voir figure 1). Ces entrées sont composées de mesures et de données bibliographiques de différents types (DSC, TGA, DIL/TMA et Capacité thermique spécifique (cp)La capacité thermique est une grandeur physique spécifique au matériau, déterminée par la quantité de chaleur fournie à l'échantillon, divisée par l'augmentation de température qui en résulte. La capacité thermique spécifique est liée à une unité de masse de l'échantillon.cp). Les utilisateurs peuvent, bien entendu, créer ou développer des bibliothèques avec leurs propres mesures et données bibliographiques, et celles-ci peuvent simultanément être partagées avec d'autres utilisateurs via le réseau informatique.
En principe, Identify propose différents algorithmes de recherche ; la recherche dans la base de données peut être limitée à certaines plages de température et les résultats peuvent être filtrés en fonction de divers critères, tels que les conditions de mesure.
Les avantages de la base de données KIMW
Alors que la partie NETZSCH de la base de données Identify constitue une base solide grâce à sa variété de matériaux et de méthodes ( large ), la partie optionnelle KIMW offre en plus une profondeur jamais atteinte dans le domaine de la DSC sur les polymères : Elle comprend 600 mesures DSC sur différents polymères et mélanges disponibles dans le commerce, reflétant environ 130 types de polymères différents. Cela signifie que pour de nombreux types de polymères, il existe des mesures sur différents produits du même type qui peuvent présenter des profils DSC très différents. Outre la multitude de courbes DSC, l'avantage est que pour chacun des 600 polymères, le nom commercial et le fabricant exacts sont stockés, ainsi que la couleur et la teneur en charge.
En résumé, leur intégration dans Identify permet d'utiliser directement et intelligemment les 600 courbes DSC de la base de données KIMW - soit par une comparaison purement visuelle, soit pour l'identification automatique d'un polymère, comme le montre l'exemple suivant.
Identification d'un mélange de polymères
Les figures 2a et 2b illustrent une recherche exemplaire dans la base de données où une mesure sur le mélange de polymères "PEI-PTFE Ultem 4001", qui est déjà disponible dans la base de données KIMW, sert de courbe d'entrée. Les résultats AutoEvaluation et Identify apparaissent en un seul clic : Dans ce cas, un effet EndothermiqueUne transition d'échantillon ou une réaction est endothermique si la conversion nécessite de la chaleur.endothermique a été trouvé dans la plage de température entre environ 0°C et 30°C, ainsi qu'une transition vitreuse à environ 216°C et un autre effet EndothermiqueUne transition d'échantillon ou une réaction est endothermique si la conversion nécessite de la chaleur.endothermique (Températures et enthalpies de fusionL'enthalpie de fusion d'une substance, également connue sous le nom de chaleur latente, est une mesure de l'apport d'énergie, généralement de la chaleur, nécessaire pour convertir une substance de l'état solide à l'état liquide. Le point de fusion d'une substance est la température à laquelle elle passe de l'état solide (cristallin) à l'état liquide (fusion isotrope). fusion) à une température de pointe de 324°C. La recherche dans la base de données a donné la même courbe comme résultat le plus similaire, ainsi qu'un autre mélange PEI-PTFE, mais aussi des mesures sur du PTFE et du PEI purs (voir figure 2b).
En revanche, les courbes DSC de la plupart des autres types de polymères présentaient une similitude beaucoup plus faible, de sorte qu'elles ont pu être exclues. Pour plus de détails, tels que les conditions de mesure ou l'interprétation des effets, veuillez consulter la référence [2].
Résumé
La base de données KIMW intégrée à Identify permet de comparer directement une mesure avec plusieurs centaines de courbes DSC de polymères disponibles dans le commerce. Cela rend l'identification des polymères non seulement plus facile, mais aussi plus fiable !