咨詢專家：如何在生產(chǎn)中引入再生塑料？

時間：2023-4-13 閱讀：782

在選擇分析設(shè)備來支持高質(zhì)量生產(chǎn)時，您需要可以信賴的供應(yīng)商。這類供應(yīng)商不僅提供可靠的設(shè)備，而且提供可靠的專家，而這些專家可以回答您的問題并與您合作，確保您使用正確的技術(shù)來實現(xiàn)目標。50年來，日立一直與各種不同行業(yè)的客戶密切合作，滿足其材料分析需求，為數(shù)百種工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域個性化制定測試方法。我們的應(yīng)用領(lǐng)域和產(chǎn)品專家隨時待命，與您一起探討如何最好地應(yīng)對您的分析挑戰(zhàn)。

最近，一位在聚合物行業(yè)工作的客戶向我們提出了以下問題：

我們想在生產(chǎn)中引入再生塑料。我們?nèi)绾未_保使用正確的原材料？

我們向日立熱分析產(chǎn)品經(jīng)理Olivier Savard提出了這個問題，他非常高興地解釋了一些適合處理再生塑料并保持高質(zhì)量標準的技術(shù)和儀器。

Olivier在視頻中簡要回答了這個問題，并介紹了幾款有助于鑒定材料和確定污染物和添加劑含量的儀器。

差示掃描量熱法（DSC）用于確認您擁有正確類型的聚合物

差示掃描量熱儀（DSC）是一種理想的儀器，適用于輕松確認您的聚合物是否正確，以及它是否與任何其他聚合物混合，如聚乙烯（PE）與聚丙烯（PP）混合。

與大多數(shù)材料一樣，聚合物在加熱或冷卻時表現(xiàn)出不同的熱性能。一些聚合物具有一個熔點，而其他聚合物還具有玻璃化轉(zhuǎn)變和再結(jié)晶點。這些性能因聚合物的類型、合成方式和生產(chǎn)過程中添加的添加劑而異。

能夠準確地測量在哪一具體溫度條件下以及需要多少能量才能使其經(jīng)歷這些熱轉(zhuǎn)變，是確認其特性的一種實用方法，而DSC恰好能在此方面發(fā)揮作用。

通過以特定的加熱速率（通常為10℃/min）加熱已知量的聚合物，并對照惰性參比物（通常為空鋁坩堝）測量樣品的溫度，DSC可以準確且精確地檢測聚合物內(nèi)不同的熱轉(zhuǎn)變。

一旦檢測到轉(zhuǎn)變，用戶可以簡單地將檢測結(jié)果與預(yù)期結(jié)果進行比較。例如，檢查新一批聚合物的熔融溫度是否與參考溫度相同。DSC不僅可以分析確認聚合物是否正確，還可以確定其是否被另一種聚合物參雜（例如PE樣品中的PP參雜）。

NEXTA DSC系列旨在通過材料的熱性能（如熔點、結(jié)晶作用和玻璃化轉(zhuǎn)變）對材料進行準確測試和材料表征。

在開發(fā)新材料時，NEXTA DSC600是不錯儀器，因為其高靈敏度和高分辨率有助于您充分了解材料。NEXTA DSC200適用于各種應(yīng)用領(lǐng)域中的常規(guī)測試。

這兩種儀器均與Real View®相機系統(tǒng)配合使用，使您能夠?qū)崟r查看聚合物的情況，并更好地了解材料。

NEXTA DSC熱分析

若需更加詳細地了解NEXTA DSC系列如何用于聚合物分析，請參閱以下應(yīng)用指南：

應(yīng)用指南：聚丙烯的DSC測量e
應(yīng)用指南：生物可降解塑料-聚乳酸（PLA）的熱分析
應(yīng)用指南：硅橡膠的熱分析
應(yīng)用指南：硅橡膠的DSC和DMA測量
應(yīng)用指南：熱膨脹膠囊的RV-DSC測量
應(yīng)用指南：RV-DSC用于觀察LDPE和HDPE的相容性
應(yīng)用指南：泡沫聚苯乙烯的RealView DSC測量
應(yīng)用指南：聚氯乙烯防滑板的熱分析
應(yīng)用指南：環(huán)氧樹脂的DSC測量
應(yīng)用指南：氧化誘導(dǎo)期（OIT）測量

熱重分析（TGA）用于判斷聚合物中的添加劑含量

熱重分析（TGA）提供成分分析，因此這是一種常用的技術(shù)，可用于確定聚合物純度和增塑劑、顏料（例如炭黑或二氧化鈦（TiO2））添加劑含量以及材料中所存在的無機物含量。它還可以提供有關(guān)紫外線穩(wěn)定劑和抗氧化劑含量的重要信息。

與大多數(shù)材料一樣，不同類型的聚合物及其添加劑會在不同的溫度下蒸發(fā)或分解。當經(jīng)歷這些轉(zhuǎn)變時，聚合物的重量將與樣品中所含的量成比例減少，從而可以測定每種組分的含量。通過TGA測定這些重量損失量即可測定材料中所存在的每種組分的含量。

通過在受控氣氛（氮氣或空氣）下以特定升溫速率（通常為10C/min）加熱已知量的聚合物，TGA可以準確且精確地控制溫度并測量重量損失。由于大多數(shù)材料都有自己的降解模式，因此TGA能夠測定聚合物中每種成分的含量。

例如，可通過TGA測定含油填充劑和炭黑的橡膠中的成分含量。具體方法是，油先出現(xiàn)，之后出現(xiàn)的是惰性氣氛中的橡膠，接著將惰性氣氛（氮氣）改為可燃氣氛（空氣），這將使炭黑燃燒并允許測定其含量。

由于材料需要表現(xiàn)出重量損失才能測定其含量，因此很難通過TGA測量碳酸鈣或二氧化鈦這類無機材料?？梢詼y定非燃燒成分的含量，但這些成分包括實驗期間所有未失重的材料。這些非燃燒材料通常稱為灰分含量。為了能夠測定灰分含量中的每種材料含量，已使用X射線熒光（XRF）等其他技術(shù)。

NEXTA STA儀器在同一臺儀器中同時具備DSC和TGA測量功能，這兩種技術(shù)允許您更全面地了解材料及其中所含的任何參雜物。與NEXTA DSC一樣，NEXTA STA儀器與日立Real View®相機系統(tǒng)兼容，允許您在聚合物加熱和冷卻時對其進行監(jiān)控。捕獲的圖像和結(jié)果讓您更全面地了解您正在處理的項目情況。

NEXTA STA200RV 熱分析儀

有關(guān)使用這些儀器時的更詳細說明和測試結(jié)果，請參閱以下應(yīng)用指南：

應(yīng)用指南：橡膠中炭黑的熱分析和SPM評估
應(yīng)用指南：硅橡膠的熱分析
應(yīng)用指南：RealView TGA用于觀察PET的分解性能
應(yīng)用指南：粘合劑分解的TGA/DTA測量
應(yīng)用指南：聚氯乙烯防滑板的熱分析
應(yīng)用指南：橡膠的熱分析

XRF分析用于識別再生聚合物中的無機填料和其他添加劑并測定其含量

XRF分析可以幫助您更多地了解正在處理的材料的其他方面，例如測定材料中的二氧化鈦含量。這是一種快速而準確的技術(shù)，可用于確定您正在使用的材料的元素組成，幾秒鐘內(nèi)即可在XRF儀器屏幕上顯示出結(jié)果。這種無損技術(shù)允許操作員在聚合過程中監(jiān)測新聚合物中的催化劑殘留量。

XRF還可以測定抗氧化劑、抗靜電劑、阻燃劑、潤滑劑、穩(wěn)定劑、顏料和填料等添加劑的量。您可以使用XRF光譜儀分析各種材料，無論是固體、液體、粉末、糊劑、薄膜或顆粒，從而使其成為聚合物分析的理想選擇。XRF儀器可快速顯示詳細說明材料組成的結(jié)果。

XRF分析儀包括手持式X-MET8000、臺式LAB-X5000和X-Supreme8000光譜儀。這些產(chǎn)品旨在提供可信賴的快速結(jié)果，易于使用并適合您的業(yè)務(wù)操作。它們足夠堅固，可用于惡劣的生產(chǎn)環(huán)境。