KIMW-Veritabanı Aracılığıyla Polimer Tanımlama ve Tanımlama

Giriş

Yıllar boyunca, plastiklerle ilgili her türlü soru için deneyimli bir irtibat noktası olan Kunststoff-Institut Lüdenscheid [1], şu anda piyasada bulunan 600'den fazla polimer için DSC eğrilerini içeren bir malzeme veritabanı oluşturmuştur. Kunststoff- Institut ve NETZSCH-Gerätebau GmbH arasındaki işbirliği sayesinde, bu kapsamlı veri tabanı artık Proteus® analizindeki Identify eğri tanımlama yazılımına entegre edilmiştir. Bu, AutoEvaluation'un DSC ölçümlerini otomatik ve kullanıcıdan bağımsız olarak değerlendirmesiyle birlikte, polimer analizini tanımlama, hata analizi ve kalite kontrol gibi konularda basitleştirmekle kalmıyor, aynı zamanda sonuçları daha anlamlı hale getiriyor [2].

Identify Ne Sunuyor?

Identify veritabanı sistemi, DSC eğrilerinin doğrudan karşılaştırılması ve böylece sınıflandırılması ve yorumlanması için tanıtılmıştır, ancak artık DIL ve TMA cihazlarından kaynaklanan ΔL/L0 ölçümleri için de kullanılabilir), DSC cihazlarından gelen Özgül Isı Kapasitesi (cp)Isı kapasitesi, numuneye verilen ısı miktarının ortaya çıkan sıcaklık artışına bölünmesiyle belirlenen, malzemeye özgü fiziksel bir niceliktir. Özgül ısı kapasitesi, numunenin birim kütlesiyle ilişkilidir.cp verileri ve son olarak TGA ölçümleri için de kullanılabilir [3]. Identify, Proteus® adresinde kullanılabilir hale geldiğinde, desteklenen cihazlardan herhangi birinin tüm sinyal türleri için otomatik olarak kullanılabilir. Kullanıcı, mevcut ölçüm eğrisinin farklı veri türleri de dahil olmak üzere herhangi bir veritabanı eğrisiyle üst üste bindirilmesi gibi tüm olanaklarıyla birlikte tüm veritabanına her zaman erişebilir.

Veritabanının NETZSCH bölümünün tamamı polimerler, organikler, gıda ve ilaç, seramik ve inorganikler, metaller ve alaşımlar ile kimyasal elementler alanlarından 1.100'den fazla giriş içermektedir (bkz. Şekil 1). Bu girdiler, farklı veri türlerindeki (DSC, TGA, DIL/TMA ve Özgül Isı Kapasitesi (cp)Isı kapasitesi, numuneye verilen ısı miktarının ortaya çıkan sıcaklık artışına bölünmesiyle belirlenen, malzemeye özgü fiziksel bir niceliktir. Özgül ısı kapasitesi, numunenin birim kütlesiyle ilişkilidir.cp) ölçümlerden ve literatür verilerinden oluşmaktadır. Kullanıcılar elbette kendi ölçümleri ve literatür verileri ile libraries oluşturabilir veya genişletebilir ve bunlar aynı anda bilgisayar ağı üzerinden diğer kullanıcılarla paylaşılabilir.

Temel olarak Identify farklı search algoritmaları sunar; veritabanı search belirli sıcaklık aralıklarıyla sınırlandırılabilir ve sonuçlar ölçüm koşulları gibi çeşitli kriterlere göre filtrelenebilir.

1) Libraries within Identify (Durumu: Aralık 2016)

KIMW Veri Tabanının Avantajları

Identify veritabanının NETZSCH bölümü large malzeme ve yöntem çeşitliliği nedeniyle sağlam bir temel oluştururken, isteğe bağlı KIMW bölümü ek olarak polimerler üzerinde DSC alanında daha önce ulaşılmamış bir derinliğe sahiptir: Piyasada bulunan farklı polimerler ve karışımlar üzerinde yaklaşık 130 farklı polimer türünü yansıtan 600 DSC ölçümü içerir. Bu, birçok polimer türü için, önemli ölçüde farklı DSC profilleri sergileyebilen aynı türden farklı ürünler üzerinde ölçümler olduğu anlamına gelir. Çok sayıda DSC eğrisine ek olarak, 600 polimerin her biri için, renk ve dolgu maddesi içeriğiyle birlikte tam ticari ad ve üreticinin saklanması avantajı da vardır.

Özetle, bunların Identify'a entegrasyonu, KIMW veritabanının 600 DSC eğrisinin doğrudan ve akıllıca kullanılmasına olanak tanır - ya tamamen görsel bir karşılaştırma yoluyla ya da aşağıdaki örnekte gösterildiği gibi bir polimerin otomatik olarak tanımlanması için.

Bir Polimer Karışımının Tanımlanması

Şekil 2a ve 2b'de, KIMW veritabanında halihazırda mevcut olan "PEI-PTFE Ultem 4001" polimer karışımı üzerinde yapılan bir ölçümün giriş eğrisi olarak kullanıldığı örnek bir veritabanı search gösterilmektedir. AutoEvaluation ve Identify sonuçları tek bir tıklamayla görüntülenir: İlk olarak, etkilerin otomatik tespiti ve değerlendirilmesi gerçekleştirilmiştir; bu durumda, yaklaşık 0°C ile 30°C arasındaki sıcaklık aralığında bir EndotermikBir örnek geçişi veya bir reaksiyon, dönüşüm için ısı gerekiyorsa endotermiktir.endotermik etkinin yanı sıra yaklaşık 216°C'de bir Cam Geçiş SıcaklığıCamsı geçiş, inorganik camlar, amorf metaller, polimerler, farmasötikler ve gıda bileşenleri gibi amorf ve yarı kristal malzemelerin en önemli özelliklerinden biridir ve malzemelerin mekanik özelliklerinin sert ve kırılganlıktan daha yumuşak, deforme olabilir veya kauçuksu hale dönüştüğü sıcaklık bölgesini tanımlar.cam geçişi ve 324°C'lik bir tepe sıcaklığında başka bir EndotermikBir örnek geçişi veya bir reaksiyon, dönüşüm için ısı gerekiyorsa endotermiktir.endotermik (erime) etki bulunmuştur. Veritabanı search, başka bir PEI-PTFE karışımı ile birlikte en benzer isabetle aynı eğriyi verdi, aynı zamanda saf PTFE ve PEI üzerinde de ölçümler yaptı (bkz. Şekil 2b).

Buna karşılık, diğer polimer türlerinin çoğunun DSC eğrileri çok daha düşük bir benzerliğe sahipti, böylece bunlar elenebilirdi. Ölçüm koşulları veya etkilerin yorumlanması gibi daha fazla ayrıntı için lütfen referans [2]'ye bakınız.

2) "PEI-PTFE Ultem 4001" polimer karışımı (yeşil) için DSC eğrilerinin "PEI-PTFE Luvocom 11067223" (kırmızı) için veri tabanı eğrisi ve PTFE (mavi) ve PEI (siyah) için tipik veri tabanı eğrileri ile karşılaştırılması. Daha iyi bir gösterim için eğriler y yönünde birbirlerine göre kaydırılmıştır.
3) "PEI-PTFE Ultem 4001" örneğine ilişkin Identify veritabanı search sonuçları. Soldaki hist listesi bireysel ölçümlerle karşılaştırmaları gösterir; sağdaki hit listesi ise sınıflarla, yani tanımlanmış gruplamalarla (parantez içindeki sayı her zaman sınıftaki ölçüm sayısını gösterir).

Özet

Identify'a entegre edilen KIMW veritabanı, bir ölçümün piyasada bulunan polimerler üzerindeki yüzlerce DSC eğrisiyle doğrudan karşılaştırılmasına olanak tanır. Bu, polimer tanımlamayı sadece daha kolay değil, aynı zamanda daha güvenilir hale getirir!

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. Ölçüm Eğrilerinin Otomatik Değerlendirilmesi, Tanımlanması ve Sınıflandırılmasını İçeren Veritabanı Destekli Termal Analiz. Termal Analiz ve Kalorimetri Dergisi, DOI 10.1007/s10973-015-5026-x