Ther

moa

naly

se E

xcel

lenc

e

Effiziente & verlässliche Kunststoffanalytikfür Ihren Erfolg

PolymerDSC 1-PaketeSchnelle Wareneingangskontrolle

Einfache Produktionsoptimierung

Effiziente Fertigungskontrolle

2

Wenn Sie eine oder mehrere der folgenden Fragen mit Ja beantworten,dann liegen Sie mit den PolymerDSC 1-Paketen richtig:

• Hat das Kaufteil die definierte Qualität? .................................. ja nein• Ist das gelieferte Granulat homogen? ..................................... ja nein• Möchten Sie die Verarbeitungsparamter,

z.B. beim Spritzgußverfahren, optimieren? .............................. ja nein• Möchten Sie Stillstandzeiten vermeiden? ................................. ja nein• Möchten Sie die Ausschussrate minimieren? ........................... ja nein• Möchten Sie Chargenunterschiede erkennen? .......................... ja nein• Wurde ausreichend Additiv zugemischt? ................................. ja nein• Ist der Vernetzungsgrad in Ordnung? ...................................... ja nein• Ist der Grund für ein Materialschaden von Interesse? ................ ja nein

Kosteneinsparung bei minimalem Aufwand In folgenden Bereichen und den dort anfallenden typischen Fragen können die PolymerDSC 1-Pakete schnell – bei minimalem Aufwand – helfen:

• Wareneingang & Kaufteile• Prototyp & Werkzeugbau

• Fertigungskontrolle• Qualitätssicherung & Waren ausgang

Die PolymerDSC 1-Pakete finden überall dort effizienten Einsatz wo mit poly meren Werkstoffen gearbeitet wird und eine gleichbleibende, hohe Qualität gefordert ist. Sie sind in der Lage, werkstoff- oder fertigungsbedingte Materialveränderungen zuverlässig zu erkennen und damit Kosten zu vermeiden. Sie setzen bereits andere Techniken zur Bestimmung von Qualitätskontrollpara metern wie z.B. den MFI/MVR-Wert ein? Gut, aber in vielen Fällen nicht ausreichend!

Produktivität erhöhenvom Wareneingang bis zum Fertigteil…

Ther

moa

naly

se E

xcel

lenc

e

Auf einen Blick

Schnelle Qualitätssaussagen durch Vergleich mit Messergebnissen bekannter Werkstoffqualitäten Wertvolle Hilfe bei der Identifizierung von Rohstoffen Wertvolle Hilfe zur Charakterisierung von Verarbeitungseinflüssen Optimierung des Produktionsprozesses Analyse von schadhaften Endprodukten Reinheit des Kunststoffs (Recyclatanteil) Material-Mischungskontrolle Gängige Normen führen zum sicheren Vergleich von Messergebnissen

3

… mit dem PolymerDSC 1-Arbeitsplatz – einfach, effizient, robust und kompakt

Großer Messbereich für verschiedenste PolymertypenDie Dynamische Differenzkalorimetrie (DSC) als die häufigste Methode der Thermischen Analyse hilft in effi-zienter Weise, die Qualität bei der Kunststoffproduktion und -verarbeitung sicherzustellen und damit Kosten zu sparen. Der dafür optimierte Ofen ermöglicht zusammen mit dem robusten Sensor hervorragende Mess-leistung.

Einfach und robust – maximale Lebensdauer für eine sichere InvestitionDas DSC-Instrument wurde so konzipiert, dass eine maximale Lebensdauer des Systems resultiert. Der Sen-sor, das Herz eines jeden DSC-Instruments, ist aus Keramik, wodurch er gegenüber aggressiven, flüchtigen Substanzen resistent ist. Metallische Sensoren dagegen korrodieren, insbesondere bei hohen Temperaturen.

Optimale Kunststoffprüfung auf kleinstem RaumDie optionale XPE/XSE-Analysenwaage von METTLER TOLEDO kann zusätzlich an die STAR-Software ange-bunden werden, so dass kein anwenderbedingter Übertragungsfehler der Probeneinwaage passieren kann. Das Wägesignal wird direkt per Tastendruck in die Software übernommen!

4

Ther

moa

naly

se E

xcel

lenc

e PolymerDSC 1-PaketeKonzipiert für effiziente Kunststoffanalytik

Zeit sparen, rationell arbeiten –der automatische ProbenwechslerDie PolymerDSC 1-Pakete sind auch mit automatischem Proben-wechsler erhältlich: PolymerDSC 1-Paket R. Profitieren Sie von der einzigartigen Zuverlässigkeit und Präzision der METTLER TOLEDO Technik! Bis zu 34 Proben können automatisch bearbeitet werden. Dies erleichtert Ihre Arbeit, spart Zeit und damit Kosten!

Verschiedene KühlvariantenDie PolymerDSC 1-Pakete für Mes-sungen ab Raumtemperatur sind luftgekühlt. Je nach Anforderung können die PolymerDSC 1-Pakete auch mit einem Kälteaggregat aus-gerüstet werden, was Messungen bis zu einer Minimaltemperatur von -35°C ermöglicht.

Ihnen reicht diese Minimaltempe-ratur nicht aus? Auch dafür bietet METTLER TOLEDO die richtige Lö-sung: das DSC 2-System kann bis -150°C messen!

Einfach praktisch – die PolymerSTAR-Software Die PolymerSTAR-Software beinhal-tet alles, was man für die moderne DSC-Analytik von Kunststoffen be-nötigt: Sie ermöglicht die einfache und schnelle Bestimmung für die in der Kunststoffverarbeitung wichti-gen Kenngrößen:- Schmelztemperatur

(Onset, Endset)- Thermische Stabilität- Schmelzenthaplie- Kristallinität- Glasumwandlungstemperatur (Tg)- Vernetzungsgrad

Gleichzeitig bietet sie die Möglich-keit, charakteristische Messeffekte mit OK-Check (i.O./n.i.O.) automa-tisch auswerten zu können – bis hin zum automatischen Resultat-ausdruck.

Einfach informativ –die integrierte Online-HilfeDie Durchführung einer Messung und deren Ergebnisauswertung ist in der Software intuitiv und mit höchstem Bedienkomfort umge-setzt.Die integrierte Online-Hilfe bietet zusätzlich zu jedem Menüpunkt eine umfassende Beschreibung in deutscher oder englischer Sprache inklusive Hintergrundinformationen zur betreffenden Auswertefunktion.

• Temperaturbereich: -35 oder RT bis 500°C in einer Messung• Großer Messbereich – für große und kleine Umwandlungen: ±300mW• Hohe Empfindlichkeit und Auflösung – für kleine oder nahe beieinanderliegende Effekte• Großes und kleines Probenvolumen – bei kleinen Probenmengen und inhomogenen

Materialien

5

LIMS

TOPEMModelFree

Kinetics

QualityControl

Qualitätskontroll-Option

Mit der zusätzlich erhältlichen Soft-wareoption Qualitätskontrolle, bieten wir eine Vielzahl wichtiger Eigen-schaften für die effiziente Beurtei-lung der erhaltenen Messwerte. Die Vorteile sind:• Statistische Auswertung der erhal-

tenen Messwerte, z.B. Durch-schnittswert, Standard abweichung und kleinstes/größtes Ergebnis

• Vergleich einer aktuellen Mess-kurve mit einer vorher definierten «Standard/Referenz»-Messkurve.

Diese wird bereits in der Mess-methode hinterlegt und erscheint automatisch beim Öffnen der aktuellen Messkurve. Damit ist ein Vergleich und eine Aussage über mögliche Qualitätsunter-schiede schnell und sicher mög-lich.

Bitte beachten Sie, das diese Funk-tionalität nicht Bestandteil des Basispaketes ist, sondern zusätz-lich erworben werden muss.

6

Ther

moa

naly

se E

xcel

lenc

e Sechs typische Anwendungsbeispielezu Ihrer Unterstützung

Polymer-CharakterisierungWichtige Eigenschaften von Kunststoffen wie die Glasumwandlung, das Schmelzverhalten und die Kristallinität werden häufig zu deren Charakterisierung herangezogen.Wie die Beispiele zeigen, variiert das Schmelzverhalten von Kunststoff zu Kunststoff. Anhand der Peakflächen und der Peaktemperatur ist eine Identifizierung mög-lich. Aus der Peakfläche kann der Kristallinitätsgrad einfach bestimmt werden.

PA6 Neuware und RecyclatDie Wirtschaftlichkeit der Herstellung von Kunststoff-formteilen ist u.a. davon abhängig, wieviel Recyclat ohne Qualitätseinbußen beigemischt werden kann. Recyclate zeigen häufig, wie auch in diesem Bei-spiel PA6, eine höhere Kristallinität im Vergleich zur Neuware. Der größere Kristallinitätsgrad (höhere Schmelzwärme beim Recyclat) wird meist durch un-vermeidliche Verunreinigungen hervorgerufen, die als Kristallkeime wirken.

Die verschiedenen Methoden der thermischen Analyse werden heute standardmäßig für die Charakterisierung physikalischer und chemischer Eigenschaften von Materialien in ver-schiedensten Bereichen eingesetzt. Die thermische Analyse umfasst verschiedene Mess-techniken, die sich gegenüber anderen analytischen Verfahren durch folgende charakteris-tische Eigenschaften auszeichnen:

• einfache Probenvorbereitung• Verwendung von verschiedenartigsten Proben (Flüssigkeiten, Gele, Pulver,

kompakte Festkörper, Fasern, Folien etc.)• kleinste Probenmengen• einfache Handhabung der Messgeräte• kurze Messzeiten

7

DGEBA+DDM: Aufheizkurven & UmsatzFür die Herstellung duroplastischer Werkstoffe wie z.B. Epoxidharze ist die Kenntnis wichtiger Kenngrößen der Vernetzungsreaktion wie Reaktionswärme, Umsatz als Funktion der Temperatur und Glasumwandlungstem-peratur nach der Vernetzung entscheidend. Durch zweimaliges Aufheizen der Probe erhält man diese Informationen einfach und schnell.

PC und PC/ABS-BlendPolycarbonat (PC) ist ein amorpher, thermoplastischer Werkstoff mit einer Glasumwandlungstemperatur von etwa 150°C. Durch polymere Zusätze, wie in diesem Fall das Polyacrylnitril-Butadien-Styrol (ABS), können die Eigen-schaften gezielt beeinflusst werden. In diesem Beispiel verschiebt sich die Glasumwandlung des PC um 3°C zu tieferer Temperatur. Trotzdem ist die Glasumwandlung des ABS als eigener Effekt zu erkennen, was darauf hinweist, dass beide Polymere nur wenig mischbar sind. Produkte mit definierten Gebrauchseigenschaften lassen sich so entwickeln.

PA66 unterschiedliche ProzesssteuerungPolyamide werden durch Polymerisation unterschied-licher monomerer Komponenten hergestellt und haben weite Verbreitung in Alltagsgegenständen wie z.B. Texti-lien gefunden. Der kleine, endotherme Effekt um 100°C in der einen PA66-Probe wird durch das Schmelzen des Monomers ε-Caprolactam hervorgerufen. Diese Charge führte, im Gegensatz zu der dargestellten zweiten Probe, zu Verarbeitungsproblemen (Verstopfung des Werk-zeugs). Verarbeitungsprobleme und damit Ausschuss-ware lassen sich dadurch bereits im Vorfeld vermeiden.

PET, thermische VorgeschichteFür das Verhalten eines Werkstoffs sind neben den eigentlichen Materialcharakteristika wie Schmelz-wärme, Glasumwandlungstemperatur und Kristallini-tätsgrad auch verarbeitungs- oder lagerungsbedingte Veränderungen entscheidend. Hier spricht man von thermischer Vorgeschichte, die sich mit einer einfachen Aufheizmessung sichtbar machen lässt. Im Bereich der Glasumwandlung (ca. 80°C) und der Kaltkristallisation (ca. 150°C) von PET lassen sich unterschiedliche La-ger- bzw. Verarbeitungsbedingungen nachweisen.

Für weitere Informationenwww.mt.com/PolymerDSC_1_Kunststoffanalytik

Deutschland

Mettler-Toledo GmbHOckerweg 3 • D-35396 GießenTel. +49 (0)641 507 444Fax +49 (0)641 507 127E-Mail Labor.DZ@mt.com

Technische Änderungen vorbehalten© 05/2014 Mettler-Toledo GmbHGedruckt in Deutschland99.453.772

Österreich

Mettler-Toledo GmbHSüdrandstraße 17 • 1230 WienTel. +43 (0)1 604 1980Fax +43 (0)1 604 2880E-Mail Info-Laborsales.mtat@mt.com

Schweiz

Mettler-Toledo (Schweiz) GmbHIm Langacher 44 • 8606 GreifenseeTel. +41 (0)44 944 4760Fax +41 (0)44 944 4850E-Mail LabSupport.ch@mt.com

Wichtige Kunststoffe und Ihre thermischen Kenngrößen

Polymer Tg [°C] TF [°C] Hfus,100%Krist. [J/g]

PA 6 (40) 220…230 230PA 66 (50) 260 255PBT 65 220PC 155PE-HD 135 293PE-LD 110 293PEEK 143 335PET 69 256 140PMMA 105POM 175…180 326PP (–30) 165 207PS 90…100PTFE (–20) 327 82

Ablauf einer DSC-Prüfung• Einfache Probenpräparation,

5-20mg Probe in Tiegel geben• Temperaturprogramm computer-

gesteuert auswählen• Probennamen und Masse

ein geben und starten• Probentiegel in DSC-Ofen ein setzen• Messung erfolgt vollautomatisch• Messkurve aufrufen und auswerten• Zur Auswertung stehen folgende,

optional erhältliche Hilfen bereit: - Automatische Vorauswertung, - Quality Control

Aussagen und Vorteile der DSC in der Kunststoffprüfung

• Schnelle Qualitätssaussagen durch Vergleich mit Messergeb-nissen bekannter Werkstoffqua-litäten

• Wertvolle Hilfe bei der Identifizie-rung von Rohstoffen

• Wertvolle Hilfe zur Charakterisie-rung von Verarbeitungseinflüssen

• Optimierung des Produktions-prozesses

• Analyse von schadhaften Endprodukten

• Reinheit des Kunststoffs (Recyclatanteil)

• Material-Mischungskontrolle• Gängige Normen führen zum

sicheren Vergleich von Mess-ergebnissen

Wichtige Normenfür die DSC-Prüfung

DIN 53765

Prüfung von Kunststoffen/Elastomeren - Thermische Analyse - Dynamische Differenzkalorimetrie (DDK)

DIN 51004

Best. der Schmelztemperaturen kristal-liner Stoffe mit der Differenzthermoana-lyse (DTA)

DIN 51005

Thermische Analyse (TA)Begriffe

DIN 57472

Prüfung von Kabeln, Drähten u. flexible Stränge; Schmelzpunkt (Teil 621)

CEI/IEC 1074

Bestimmung der Wärme und Tempera-tur des Schmelzens und Kristallisierens von elektrisch isolierenden Materialien

EN ISO 3146

Kunststoffe - Best. des Schmelzverhal-tens von teilkristallinen Polymeren

ISO 11357

Kunststoffe - Dynamische Differenz-kalorimetrie (DSC); Teil 1 bis 7

ASTM D 3350

PE - Rohr- und Dichtungsmaterial; Oxidationsinduktionszeit (OIT)

ASTM D 3417

Schmelzenthalpie u. Kristallisation von Kunststoffen durch Thermoanalyse

ASTM D 3418

Glasumwandlungstemperatur von Kunststoffen durch Therm. Analyse

Auf einen BlickAlles was Sie wissen müssen!