Identificação de polímeros por meio do banco de dados KIMW e do Identify

Introdução

Ao longo dos anos, o Kunststoff-Institut Lüdenscheid [1] - um contato experiente para qualquer questão relacionada a plásticos - criou um banco de dados de materiais que atualmente contém curvas DSC para mais de 600 polímeros disponíveis comercialmente. Graças à colaboração entre o Kunststoff-Institut e a NETZSCH-Gerätebau GmbH, esse extenso banco de dados foi agora integrado ao software de identificação de curvas Identify da análise Proteus®. Em conjunto com a avaliação automática e independente do usuário das medições de DSC do AutoEvaluation, isso não apenas simplifica a análise de polímeros em relação a questões como identificação, análise de falhas e controle de qualidade, mas também torna os resultados mais significativos [2].

O que a Identify oferece?

O sistema de banco de dados Identify foi introduzido para comparação direta e, portanto, classificação e interpretação de curvas DSC, mas agora também pode ser empregado para medições de ΔL/L0 provenientes de instrumentos DIL e TMA, para dados Capacidade térmica específica (cp)A capacidade térmica é uma quantidade física específica do material, determinada pela quantidade de calor fornecida à amostra, dividida pelo aumento de temperatura resultante. A capacidade de calor específica está relacionada a uma unidade de massa do corpo de prova.cp de instrumentos DSC e, mais recentemente, também para medições TGA [3]. Quando o Identify estiver disponível no site Proteus®, ele poderá ser usado automaticamente para todos os tipos de sinais de qualquer um dos instrumentos compatíveis. O usuário sempre tem acesso a todo o banco de dados com todas as suas possibilidades, como a sobreposição da curva de medição atual com quaisquer curvas do banco de dados, inclusive as de diferentes tipos de dados.

Toda a parte do banco de dados NETZSCH compreende mais de 1.100 entradas das áreas de polímeros, orgânicos, alimentos e farmacêutica, cerâmica e inorgânica, metais e ligas, bem como elementos químicos (consulte a figura 1). Essas entradas são compostas de medições e dados de literatura de diferentes tipos de dados (DSC, TGA, DIL/TMA e Capacidade térmica específica (cp)A capacidade térmica é uma quantidade física específica do material, determinada pela quantidade de calor fornecida à amostra, dividida pelo aumento de temperatura resultante. A capacidade de calor específica está relacionada a uma unidade de massa do corpo de prova.cp). Os usuários podem, é claro, criar ou expandir as entradas do site libracom suas próprias medições e dados de literatura, que podem ser compartilhados simultaneamente com outros usuários por meio da rede de computadores.

arcarcBasicamente, o Identify oferece diferentes algoritmos de análise; a análise do banco de dados pode ser limitada a determinadas faixas de temperatura e os resultados podem ser filtrados de acordo com vários critérios, como as condições de medição.

1) Libraries within Identify (Status: dezembro de 2016)

As vantagens do banco de dados KIMW

large Embora a parte NETZSCH do banco de dados Identify forme uma base sólida devido à sua variedade de materiais e métodos, a parte opcional KIMW também apresenta uma profundidade nunca antes alcançada na área de DSC em polímeros: Ela inclui 600 medições de DSC em diferentes polímeros e misturas disponíveis comercialmente, refletindo cerca de 130 tipos diferentes de polímeros. Isso significa que, para muitos tipos de polímeros, há medições em diferentes produtos do mesmo tipo, que podem apresentar perfis de DSC significativamente diferentes. Além da multiplicidade de curvas DSC, há a vantagem de que, para cada um dos 600 polímeros, o nome comercial e o fabricante exatos são armazenados, juntamente com a cor e o teor de carga.

Em resumo, sua integração ao Identify permite que as 600 curvas DSC do banco de dados do KIMW sejam usadas direta e inteligentemente, seja por meio de uma comparação puramente visual ou para a identificação automática de um polímero, conforme mostrado no exemplo a seguir.

Identificação de uma mistura de polímeros

As Figuras 2a e 2b ilustram um exemplo de banco de dados no sitearch em que uma medição da mistura de polímeros "PEI-PTFE Ultem 4001", que já está disponível no banco de dados KIMW, serve como curva de entrada. Os resultados do AutoEvaluation e do Identify aparecem com um único clique: Primeiro, foram realizadas a detecção e a avaliação automáticas dos efeitos; nesse caso, foi encontrado um efeito EndotérmicoUma transição de amostra ou uma reação é endotérmica se for necessário calor para a conversão.endotérmico na faixa de temperatura entre aproximadamente 0°C e 30°C, bem como uma Temperatura de transição do vidroA transição vítrea é uma das propriedades mais importantes dos materiais amorfos e semicristalinos, por exemplo, vidros inorgânicos, metais amorfos, polímeros, produtos farmacêuticos e ingredientes alimentícios etc., e descreve a região de temperatura em que as propriedades mecânicas dos materiais mudam de duras e quebradiças para mais macias, deformáveis ou emborrachadas.transição vítrea a aproximadamente 216°C e outro efeito EndotérmicoUma transição de amostra ou uma reação é endotérmica se for necessário calor para a conversão.endotérmico (fusão) em uma temperatura de pico de 324°C. O banco de dados search produziu a mesma curva que o resultado mais semelhante, juntamente com outra mistura de PEI-PTFE, mas também medições em PTFE e PEI puros (consulte a figura 2b).

Por outro lado, as curvas de DSC da maioria dos outros tipos de polímeros tinham uma similaridade muito menor, de modo que puderam ser descartadas. Para obter mais detalhes, como condições de medição ou interpretação dos efeitos, consulte a referência [2].

2) Comparação das curvas DSC para a mistura de polímeros "PEI-PTFE Ultem 4001" (verde) com a curva do banco de dados para "PEI-PTFE Luvocom 11067223" (vermelho) e com as curvas típicas do banco de dados para PTFE (azul) e PEI (preto). Para melhor ilustração, as curvas foram deslocadas uma em relação à outra na direção y.
3) Resultados do banco de dados Identify search com relação à amostra "PEI-PTFE Ultem 4001". A lista de histórico à esquerda mostra comparações com medições individuais; a lista de acertos à direita, com classes, ou seja, agrupamentos definidos (o número entre parênteses sempre indica o número de medições na classe).

Resumo

O banco de dados KIMW integrado ao Identify permite a comparação direta de uma medição com centenas de curvas DSC de polímeros disponíveis no mercado. Isso torna a identificação do polímero não apenas mais fácil, mas também mais confiável!

Literature

  1. [1]
    http://kunststoff-institut-luedenscheid.de/
  2. [2]
    M. Doedt, A. Schindler, T. Pflock. DSC-Auswertung mit einem Klick - Datenbank-Integration und Evaluationssoftware vereinfachen Polymeridentifizierung. Kunststoffe 10/2016. S.189-191
  3. [3]
    A. Schindler, C. Strasser, S. Schmölzer, M. Bodek, R. Seniuta, X. Wang. Database-Supported Thermal Analysis Involving Automatic Evaluation, Identification and Classification of Measurement Curves. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, DOI 10.1007/s10973-015-5026-x