Warum Polymerfilme schmelzen?
Qualifizierung und Quantifizierung von Additiven, Füllstoffen und GemischenHeutige Kunststoffe sind Mehrkomponentensystem aus Polymeren, Additiven (wie beispielsweise Weichmachern) und Füllstoffen. Die Überwachung der Zusammensetzung ist wichtiger Teil der Qualitätskontrolle. Da viele dieser Bestandteile nur zu einem geringen Prozentsatz enthalten sind, scheiden Reflexionsmethoden oftmals aus Empfindlichkeitsgründen aus. Bei thermoplastischen Kunststoffen ist die Herstellung von Polymerfilmen zur Messung in Transmission die Lösung. Die Polymerfilme können in ausreichender Dicke hergestellt werden, um eine entsprechende Nachweisempfindlichkeit für die niedrig konzentrierten Komponenten zu erhalten. Es gilt auch hier das Lambert-Beer´sche Gesetz. Mittels Kalibrationen ist eine Quantifizierung einzelner Bestandteile möglich.
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Mit einem Folienpresswerkzeug können Polymerfolien mit reproduzierbaren Dicken von 15 µm bis 500 µm hergestellt werden. Die Probe (Polymergranulat oder -pulver) wird ohne vorherige Präparation direkt in das Folienpresswerkzeug gegeben und die gewünschte Foliendicke durch einen Distanzring gewählt. Anschließend wird das Granulat oder Pulver bei seinem entsprechend eingestellten Schmelzpunkt und dem vorgegebenen Druck (typischerweise etwa 1 t) mit einer hydraulischen Laborpresse zu einer Folie gepresst.
Eine ebenfalls häufig angewendete Methode zur Spektroskopie von Polymeren ist die ATR (Abgeschwächte Totalreflexion). Die ATR-Technik ist im Gegensatz zur Transmission eine Oberflächenmessung eines Probentyps mit einer typischen Eindringtiefe von ca. 2 Mikrometern in die Probenoberfläche (unter Verwendung eines Diamant- oder ZnSe-Kristalls), was eine effektive Schichtdicke von ca. 4,5 Mikrometern für eine einzelne Reflexion ergibt. Aus einer ATR-Messung einer Kunststoffprobe kann zwar der Typ der Polymerfamilie bestimmt werden, aber die Empfindlichkeit der Messung ist möglicherweise nicht ausreichend, um spezifische, gering konzentrierte Probenbestandteile zu bestimmen.
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