Quality Control of Silicone rubber

Význam tématu

Obchodní a výrobní procesy v silikonovém průmyslu vyžadují přesné stanovení vinylového obsahu pro zajištění kvality konečných výrobků. Tradiční metoda založená na chemické přeměně vinylových skupin a následné chromatografii je časově náročná a vyžaduje laboratorní přípravu a reaktivní činidla.

Cíle a přehled studie / článku

Hlavním cílem studie je ukázat, že spektroskopie v blízké infračervené oblasti (Vis-NIR) dokáže rychle a bez použití chemikálií stanovit vinylový obsah v silikonové pryži. Aplikace klade důraz na porovnání doby analýzy a personálních nároků oproti referenční metodě gas chromatografie (GC).

Použitá metodika a instrumentace

Pro měření byly využity následující přístroje a software:

• DS2500 Solid Analyzer pracující v transflekčním režimu na spektrálním rozsahu 400–2500 nm
• DS2500 Slurry Cup pro jednoduché umístění a čištění vzorku
• 1 mm zlatý difuzní reflektor pro definované optické dráhy
• Software Vision Air Complete pro sběr dat a tvorbu predikčních modelů

Hlavní výsledky a diskuse

Spektrální data byla použita k vytvoření kalibračních modelů pro kvantifikaci vinylu. Metoda dosáhla vysoké korelace s referenčními hodnotami z GC (R2 = 0,989). Standardní chyba kalibrace (SEC) činila 0,0076 % a křížová validace (SECV) vykázala hodnotu 0,0089 %. Výsledky potvrzují rychlost, opakovatelnost a přesnost Vis-NIR analýzy bez nutnosti přípravných chemických kroků.

Přínosy a praktické využití metody

• Celková doba analýzy méně než 1 min. bez chemické úpravy
• Odstranění potřeby kyseliny a dalších činidel
• Snížení nároků na specializovaný personál
• Vyšší provozní efektivita a snadná integrace do výrobních linek

Budoucí trendy a možnosti využití

Rozšiřování Vis-NIR spektroskopie směrem k plně automatizované kvalitě v reálném čase a její propojení s konceptem Průmyslu 4.0 umožní rychlé a nedeštruktivní analýzy široké škály polymerů a dalších materiálů v průmyslovém prostředí. Pokročilé chemometrické algoritmy mohou dále zlepšit citlivost a přesnost měření.

Závěr

Studie ukázala, že Vis-NIR spektroskopie s DS2500 Solid Analyzerem představuje efektivní a rychlou metodu pro stanovení vinylového obsahu v silikonové pryži. Metoda nabízí výrazné časové a nákladové úspory ve srovnání s tradiční GC technikou a je vhodná pro rutinní kontroly kvality v laboratoři i ve výrobě.

Reference

• Application Note AN-NIR-084, Metrohm AG