26.06.2014
Spurensuche in Polymeren mittels Pyrolyse-GCMS - Der kleine, feine Unterschied
Dr. Ute Potyka , Shimadzu Europa GmbH
Sie sind allgegenwärtig, werden zu Müllsäcken aus Polyethylen, Fahrradhelmen aus Polypropylen oder hochspeziellen Werkstoffen für Medizintechnik, Sport, Bau oder Forschung verarbeitet - die künstlichen Polymere oder Kunststoffe. Anfangs dienten sie nur als Ersatz für wertvolle oder seltene Werkstoffe. Doch sie besitzen auch ungewöhnliche Eigenschaften, die andere Materialien nicht bieten. So können die Kunststoffe auf die Erfordernisse des jeweiligen Anwendungsbereichs abgestimmt werden, um bestimmte chemische, mechanische oder elektrische Eigenschaften zu erzielen. Das geschieht über die Wahl der Ausgangsmaterialien, das Herstellungsverfahren und die Zugabe von Additiven - letztere als chemische Wirkstoffe verändern schon in geringer Konzentration die Eigenschaften eines Produkts, etwa Antioxidantien, Stabilisatoren oder Flammschutzmittel.
Charakterisierung von Polymeren durch Pyrolyse
Die Erwartungen an die Materialeigenschaften der Kunststoffe sind hoch - sie sollen je nach Einsatzgebiet witterungs-, form- und temperaturstabil sein, inert gegen Lösungsmittel und Feuer. Deshalb ist die Überprüfung der gewünschten Eigenschaften während der Materialentwicklung bzw. die Kontrolle nach der Produktion von großem Interesse. Es gibt physikalische und chemische Prüfverfahren, die helfen, die Merkmale von Polymeren zu charakterisieren. Um die chemische Zusammensetzung eines Kunststoffs oder die Art der eingesetzten Additive zu bestimmen, werden spezielle, progressive Analysenverfahren eingesetzt. Eine hervorragende Methode zur Analyse und Charakterisierung von Polymeren ist die Pyrolyse-GCMS (gekoppelte Gas-Chromatographie-Massen-Spektrometrie). Mit Hilfe dieser Technik, die ohne aufwändige Probenvorbereitung auskommt, können minimale Unterschiede zwischen zwei Proben aufgespürt werden, wie Verunreinigungen oder schwankende Konzentrationen der Ausgangsmaterialien und Zusätze.