塑料产品有缺陷？布鲁克红外光谱仪为您在原料中找出原因

引言

      在您的日常生活中，塑料制品随处可见，如：汽车部件、包装材料、居家用品、电子设备或纺织品等，而近几年来中国在塑料行业的增长速度一直持续稳增趋势。布鲁克光谱始终致力于成为塑料行业的优质合作伙伴，来自布鲁克的红外光谱仪既可以验证原材料和产品化学成分，也可以找出导致产品缺陷的化学原因，助生产商一臂之力。接着，小编将为您介绍布鲁克红外光谱为塑料原料和成品进行红外分析质量控制和失效分析，提供基于傅立叶变换红外光谱技术的解决方案。

科普知识

       红外光谱是一种分子振动转动光谱，当样品受到频率联系变化的红外光照射时，分子吸收某些频率的辐射，并由其振动运动或转动运动引起偶极矩的净变化，产生的分子振动和转动能级从基态到激发态的跃迁，从而形成分子吸收光谱。不同物质的红外光谱具有唯一可识别性，红外光谱也被称为分子的化学“指纹”，这也是红外可用于物质定性分析的关键[1]。

       在色母生产上，红外分析可分为质量控制和失效分析两方面。为了在合理的生产成本下获得高质量的产品，可靠的质量控制是必不可少的[1]。

 

常见问题一：塑料制品的生产过程中出现次品

       在我们的日常生活中，塑料制品随处可见，而很多塑料都使用不同的聚合物、填充料和添加剂等各种化合物生产的复合型多组分体系。而低价、高品质是现代工业的基本要求，因此必须进行可靠的质量控制。

       检验每个批次的原材料是否为进货方所指定的材料、是否符合标准材料的参考标准、或者是否可能被污染过。多组分材料通常也需要被检验，以确保各个组分的变化幅度不超出预先设定的可接受范围。

解决方案：控制质量，提高成本效益

       质量控制对工业用户的各个部门和生产环节都极为重要。质量控制的目的是减少生产过程中的次品，确保成品始终保持高品质。

       来自布鲁克的 ALPHA 红外光谱仪可以快速、可靠地确认产品的化学成分是否正确。ALPHA 配置了纯金刚石 ATR 附件，专门用于工业生产的质量控制，而且分析过程快速、可靠、重复性强。红外可用于不同塑料、填充机、添加剂等原材料种类核查，只需要将样品放在 ATR 附件上扫描红外谱图，再通过快速比较的功能，即可判断原材料种类是否正确，也可以判断是否达到使用标准。如果需要控制产品中各种填充剂、添加剂的用量，红外也可用于定量分析[1]。

利用ALPHA快速、可靠地确认产品的化学成分是否正确，还可以为您：

• 确认来料是何种化学物质

• 划分聚合物类型

• 量化填充料和添加剂

• 确保产品被正确加工

 

产品简介：ALPHA傅立叶变换红外光谱仪

       ALPHA-P 的测量界面是一个菱形的 ATR 水晶。其机械强度和化学强度使其不仅可以分析单体等反应液样品，还可分析聚碳酸酯等非常坚硬的塑料。ATR（衰减全反射）技术非常易用、便捷，因为几乎无需制备样品。不论分析是否必须在颗粒状物、薄膜、塑料部件、粉末或液体上进行：要记录红外光谱，只需让样品接触 ATR 水晶。

       ALPHA 的用户界面非常友好，即使是没有受过训练的操作员，也能够验证未知样品是哪种物质。在软件的指导下，通过简单的几个步骤，用户就可完成测量、评估和报告。

常见问题二：复合材料出现缺陷

       聚合物和塑料材料的缺陷通常是由于聚合材料内所使用成分的不均匀分布引起的。颗粒、纤维或夹杂物等污染物也会导致缺陷。如果复合材料遇到缺陷问题，例如起霜、起泡、污染物、内含物等，用缺陷材料制成的层就会对产品的特性产生不良的影响。这样的缺陷极小，因此很难，甚至无法用肉眼来分析。

解决方案：塑料部件失效分析

       有效的失效分析可以帮助生产者了解故障的根源，显微红外光谱仪是失效分析的强有力工具，它可以帮助分析微米级异物的化学组成[1]。来自布鲁克的 LUMOS 傅立叶变换红外线显微镜是非常有用的失效分析工具，有了它，我们就可以借助高横向分辨率获取样品上任何地方的红外光谱，从而揭示该样品特定区域的化学成分。

       LUMOS 具有独特的显微 ATR 技术，无需取出异物，100 μm 大小的 ATR 晶体，直接精确定位到指定的测量点，实现原位测量，且根据异物大小设置合适的光阑，最小可测量 5 μm x 5 μm 大小的异物[1]。

图示：用 LUMOS 显微镜获得的有污染物的样品及测试位置可见光图像

LUMOS 傅立叶变换红外线显微镜能获取样品上缺陷， 包括：

• 成分出错

• 夹杂物

• 开花

• 污染

 

产品介绍：LUMOS 独立式显微红外光谱仪

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       LUMOS 是一款紧凑的独立系统，采用全自动化的硬件组件。LUMOS直观的软件指引操作者一步步地采集数据。在每个步骤，用户界面仅提供相应的功能。虽然 LUMOS 的设计是为了让非专业人士将其用于日常应用，但其超常的敏感性也让其非常适用于苛刻的应用。

 

 [1] 摘自《塑料配色 - 理论与实践》，陈信华、赵瑞良编著，北京：化学工业出版社，2016.8，ISBN 978-7-122-27606-3

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