NIR Spektroskopie
ZaměřeníPrůmysl a chemie
VýrobceMetrohm
Význam tématu
Epoxidové pryskyřice jsou klíčové materiály v lepidlech, povlacích a elektrických izolacích. Jejich reaktivita závisí na obsahu epoxidových skupin (WPE) a viskozitě, které jsou klíčové pro správný průběh procesu vytvrzování a konečné vlastnosti. Vis-NIR spektroskopie nabízí rychlou, bezpřípravkovou alternativu ke klasickým metodám kontroly kvality.
Cíle a přehled studie
Cílem studie bylo ukázat schopnost simultánního stanovení WPE a viskozity epoxidových pryskyřic při různých teplotách (25, 150, 175 a 200 °C) pomocí Vis-NIR spektroskopie. Bylo analyzováno 175 vzorků s referenčními hodnotami získanými standardními titračními a reologickými metodami.
Použitá metodika a instrumentace
Spektra byla snímána v odrazném režimu na Metrohm NIRS DS2500 Analyzer (rozsah 400–2500 nm) s použitím velké pohyblivé misky pro minimalizaci nehomogenity. Každý vzorek byl měřen čtyřikrát. Data se zpracovávala pomocí Vision Air 2.0 Complete s aplikací pre-processingových kroků (derivace prvního nebo druhého řádu, SNV) a výběrem specifických vlnových rozsahů.
Hlavní výsledky a diskuse
Metoda dosáhla pro WPE (650–770 g/Eq) koeficientu determinace R2 = 0,989, SEC = 3,2 g/Eq. Pro viskozitu 25 °C (402–670 mPa·s) R2 = 0,973, pro 150 °C R2 = 0,995, pro 175 °C R2 = 0,991 a pro 200 °C R2 = 0,907. Nižší hodnota R2 při 200 °C odráží vyšší variabilitu referenční metody. Celkově byly výsledky potvrzeny nízkými chybami SEC a SECV.
Přínosy a praktické využití metody
- Rychlá analýza (<1 min) bez nutnosti chemické přípravy
- Úspora nákladů na reagencie a čas laboratorní práce
- Možnost online a průběžné kontroly výrobního procesu
- Simultánní stanovení více parametrů jedním měřením
Budoucí trendy a možnosti využití
- Rozšíření kalibračních modelů na další typy epoxidových pryskyřic
- Integrace NIR spektroskopie do výrobních linek pro kontinuální monitoring
- Pokročilé chemometrické a strojově učící se algoritmy pro zvýšení přesnosti a adaptivity
- Využití datových platforem pro správu a aktualizaci kalibrací v reálném čase
Závěr
Vis-NIR spektroskopie prokázala vysokou efektivitu a spolehlivost při rychlém stanovení WPE a viskozit epoxidových pryskyřic, což umožňuje výrazné zrychlení a zlevnění kontroly kvality v průmyslové praxi.
Reference
- NIR Application Note NIR-067, Metrohm AG, Version 1, August 2018
- ASTM D1652
- ISO 10258-1
- ASTM D4440
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.