聚合物回收过程中材料鉴别和表征检测方案(同步热分析仪)

Polymer ID 分析仪、DSC 4000 差示扫描苗热仪和 TGA 4000热重分析仪配合使用有助于提高聚合物鉴定水平，更有效进行回收。 简介 塑料具有价格低廉、容易铸模以及轻量的特点。这些特聚合物回收套装 点再加上多个其他属性，使塑料成为众多商业应用的热门之选。 塑料回收减少了高分子废料堆积所带来的环境问题，这些高分子废料通常由日常包装和建筑中使用的高分子材料所产生。增加回收会降低油耗以及温室气体排放，同时减少其他宝贵自然资源的使用。 聚合物和塑料回收是一个快速增长的行业，主要推动因素为商品消费以及填埋场垃圾的相应增加。由于材料的不断增加，获取特性相似的材料并在回收工艺中进行给料非常重要，因此这一行业面临严峻挑战。同样，污染也对接下来的处理步骤产生了一些问题。由于回收材料相关的监管力度加强，这些材料的分拣以及回收工艺相关的问题也相应减少。全球(或跨国)公司不仅面临材料分拣和满足质量控制要求的两难境地，同时还要竭力实现回收承诺。 通常，塑料回收工艺有两个主要的方法： ·机械回收，指通过机械工艺(即：研磨、洗涤、分离、干燥、重新粒化以及合成)回收塑料废物的操作。在机械回收中，聚合物保持完好无损，允许多次重复使用相同或相目似产品中的材料，从而有效形成一个闭合回路。 。化学回收，该词通常用于描述创新技术，通过这种创新技支术将消费后塑料废物转化为贵重化学品，用作化工行业的原料。这些技术包括热解、、气化、化学降解、催化裂化以及重整和加氢。通过化学回收，将塑料废物转化为原料，即：单体、低聚物以及高碳烃，这些原料可用于生产类似全新的聚合物，从而形成新的塑料材料。 塑料回收装置需要将塑料废物分离，制成将由塑料处理机(转换器和合成器)使用的聚合物颗粒。在过去，是将回收的聚合物添加到低质量产品中，从而避免出现质量问题。而将回收材料结合到新产品中的需求改变了这一情况，对质量控制的要求也快速增加。例如：化妆品品食品公司承诺100%回收包装，这要求他们的 PP/PE 瓶使用统一的高性能高分子材料；产品质量是重中之重。 珀金埃尔默回收套装利用最常用的材料表征技术。可在整个回收过程中执行材料鉴别和表征，从而从开始到结束能够深入了解材料。这些技术包括： ·原材料鉴别技术 。聚合物/材料表征技术 ·机械和热性能表征技术 此外，回收资源包支持世界各地用于包装应用的塑料识别代码(PIC)。 PIC 是由美国塑料工业协会引入，为各种类型聚合物的鉴别提供一个统一的系统，同时帮助回收公司分离各种塑料进行再加工。 使用珀金埃尔默 Polymer ID 分析仪， 可很轻松对高分子进行化学鉴别，见图 1。 仅采用光谱法进行化学鉴别有时不足以进行高分子材料分类。例如：代码2和4在化学性质上是相同的聚合物，分别为高密度和低密度聚乙烯，因此，具有相同的红外光谱，如图2中所示。为了区分这两种相同的高分子材料，采用热分析作为补充技术，帮助更好地了解材料特性。 图1.重叠显示的聚乙烯(PE)和聚苯乙烯(PS)红外光谱。FT-IR 是一个检测聚合物中化学差异的快速、准确的方法。 图2.两种聚乙烯，代码2和4，重叠显示的红外光谱，极为相似。需要采用其他方法，查看它们之间的差异。 图3.TGA4000 热重分析仪。 图4. DSC4000 差示扫描量热仪。 可使用差示扫描量热仪(图4)对材料相变温度进行分析(图5)， 对LDPE 和 HDPE 之间的差异进行鉴别。尽管 LDPE和 HDPE这两种材料在光谱上相同，但是， LDPE 熔融的温度比 HDPE 熔融的温度低约15度。不仅可以使用 DSC鉴别高分子的正确种类，还可以用其确定成品中是否含有高分子的物理混合物，在一些情况下，还可确定各成分的含量。例如，图6显示了多层薄膜的 DSC曲线， 其中 HDPE 的重 量百分比估计在12-14%之间。 此外，材料中使用的填充物的数量，例如：玻璃纤维、碳酸钙、滑石粉等，也可使用热重分析仪(TGA)进行检测(图3)。在随机提供的资料库中，提供了文件演示了如何使用TGA测定聚合物中填充物的数量(图7)。 图5.代码2和4塑料的 DSC曲线，显示两个等级(代码)的热流具有显著温度差异。 图6.通过 DSC 进行的薄膜分析，检测到样品中存在两种高分子。 图7.检测尼龙66中填充物的 TGA 失重曲线。 聚合物回收套装可提供三种不同配置 IR回收资源包 Polymer ID 分析仪 ·Polymer ID 分析仪为一类全面的傅里叶变换红外(FT-IR)高分子分析系统，该系统可帮助您快速准确鉴定未知的高分子样品，确定高分子混合物的成分，并验证原材料的质量。 ·聚合物回收资源包 DSC 4000 差示扫描量热仪 DSC 回收资源包 ·DSC4000 自动进样器系统，-一个紧凑型机器，性能卓越。在各种常规以及传统材料表征研究应用中，都可依赖这一单炉解决方案。DSC 应用包括测定熔点、玻璃转化以及结晶化。还可使用 DSC区分高分子类型或分析混合物。DSC4000不仅具有一致性、可靠性和便捷性等特点，还可进行升级，以满足您实验室日后的需求 TGA4000 热重分析仪 ·聚合物回收资源包 ·冷却设备 ·卷边机 ·铝制样品盘套件 TGA 回收资源包 聚合物回收纲要 ·TGA 4000 自动进样器系统提供有价值的信息，可利用这些信息选择特定最终应用的材料，预测产品性能并提高产品质量。该技术根据温度、大气和时间量化样品的重量变化。在实验室中使用该数据进行热稳定性试验；了解阻燃剂、填充剂或挥发物含量的影响；进行产品故障和氧化稳定性分析。 ·聚合物回收资源包 ·冷却设备 ·陶瓷样品盘套件 高分子回收资源包包括一个聚合物纲要，该纲要针对确定回收中使用的各种等级或代码、数据解读遇到的常见问题提供了具体方法，同时提供三个资料库，每个资料库分别用于FT-IR、DSC 和 TGA。该纲要有助于通过化学方式鉴别材料，获取更为精确的材料质量或状态相关的信息。 珀金埃尔默企业管理(上海)有限公司 地址：上海张江高科技技区张衡路1670号邮编：201203电话：021-60645888 传真：021-60645999 www.perkinelmer.com.cn 欲获悉全球办事处的完整清单，请登录 visit www.perkinelmer.com/ContactUs ( 版权◎2020，珀金埃尔默公司。版权所有。 Perkinelmer@是珀金埃尔默公司的注册商标。所有其他商标属于相应所有者者财产。 ) ( 87190 _ CHN PKI ) 本文介绍了珀金埃尔默回收套装利用最常用的材料表征技术，可在整个聚合物回收过程中执行材料鉴别和表征，从而从开始到结束能够深入了解材料。