Chemische Analysen von Kunststoffen

Analyse des Grundwerkstoffs

Zunächst ist der Grundwerkstoff entscheidend. Hier kann zwischen mehreren Kunststoffklassen unterschieden werden. Standardkunststoffe, wie PE, PP oder PS finden sich häufig im alltäglichen Gebrauch, bei industriellen Anwendungen kommen oft technische Kunststoffe wie PA oder POM zum Einsatz. Bei Spezialanwendungen werden maßgeschneiderte Hochleistungskunststoffe wie PEEK, PES, PAI oder PI eingesetzt.

Doch aus welchem Grundwerkstoff besteht Ihr Kunststoff und welche Reinheit weist er auf? Mit FTIR-Spektroskopische klären wir diese Frage qualitativ. Bei kleineren Kunststoff-Partikeln, dünnen Schichten oder anderen Proben, bei denen eine hohe räumliche Auflösung entscheidend ist bieten wir auch Mikroskopie-FTIR-Spektroskopie an. Für die quantitative Analyse führen wir Untersuchungen mittels Pyrolyse-Gaschromatographie gekoppelt mit Massenspektrometrie (Pyrolyse-GC/MS) durch.

Mechanische Analyse von Kunststoffen

Mit unseren vier Zugprüfmaschinen können wir (fast) alle gängigen Zug-, Druck-, Biege- und Durchstoßversuche abdecken.

Zur Bestimmung der Härte von Kunststoffen wenden wir eine Reihe von standardisierten Verfahren an. Für harte Thermoplaste sowie Duroplaste prüfen wir mit den Verfahren nach Brinell oder Rockwell. Zusätzlich kann die Mikrohärte von diesen Werkstoffen ermittelt werden. Für weiche Thermoplaste sowie Elastomere setzen wir die Verfahren nach Shore A und D ein.

FTIR Spektrum
FTIR Spektrum
Pyrolyse GCMS Spektrum
Pyrolyse GCMS Spektrum

Bestimmung von Füllstoffen und Additiven

Durch den Einsatz von geeigneten Füllstoffen und Additiven kann der verwendete Grundwerkstoff für eine Vielzahl von Anwendungen optimiert werden. Fasern (CFK oder GFK) verleihen dem Produkt eine höhere Festigkeit, Weichmacher erhöhen die Elastizität, andere Zusätze können die chemische Beständigkeit erhöhen oder die Optik verbessern.

In unseren Laboren können wir Art und Menge der eingesetzten Füllstoffe genau untersuchen. Für anorganische Bestandteile führen wir EDX-Elementanalysen inklusive Mapping durch, mit denen wir nicht nur die Elementzusammensetzung, sondern auch die örtliche Verteilung der Elemente semiquantitativ bestimmen können. Für die quantitative chemische Analyse von flüchtigen organischen Additiven empfehlen wir Gaschromatographie mit Massenspektrometrie Kopplungen nach Thermodesorption (TD-GC/MS) oder im Dampfraum oberhalb der Probe bei erhöhten Temperaturen (Headspace GC/MS).

EDX Spektrum Füllstoffe
EDX Spektrum Füllstoffe
GFK Faseranalyse
GFK Faseranalyse

Bestimmung von Kettenlänge und Vernetzungsgrad

Weitere wichtige Messgrößen, die die Eigenschaften von Kunststoffen entscheidend beeinflussen können sind die Kettenlänge und der Vernetzungsgrad der Polymerketten, die den Grundwerkstoff ausbilden. Als Beispiel sei hier PE genannt, das je nach Molekülstruktur als Plastiktüte oder künstliches Kniegelenk zum Einsatz kommt. Die Kettenlänge können wir mittels Gelpermeationschromatographie GPC untersuchen, den Vernetzungsgrad mittels Dynamischer Differenzkalorimetrie (DSC).


Genauere Beschreibungen der genannten Methoden können Sie unter folgenden Links finden: