专家解答：如何在生产中引入再生塑料？

在选择分析设备来支持高质量生产时，您需要可以信赖的供应商。这类供应商不仅提供可靠的设备，而且提供可靠的专家，而这些专家可以回答您的问题并与您合作，确保您使用正确的技术来实现目标。50年来，日立一直与各种不同行业的客户密切合作，满足其材料分析需求，为数百种工业应用领域个性化制定测试方法。我们的应用领域和产品专家随时待命，与您一起探讨如何Z 好地应对您的分析挑战。

Z近，一位在聚合物行业工作的客户向我们提出了以下问题：

我们想在生产中引入再生塑料，我们如何确保使用正确的原材料？

热重分析（TGA）提供成分分析，因此这是一种常用的技术，可用于确定聚合物纯度和增塑剂、颜料（例如炭黑或二氧化钛（TiO2））添加剂含量以及材料中所存在的无机物含量。它还可以提供有关紫外线稳定剂和抗氧化剂含量的重要信息。

我们向日立热分析产品经理Olivier Savard提出了这个问题，他非常高兴地解释了一些Z适合处理再生塑料并保持高质量标准的技术和仪器。

Olivier介绍了几款有助于鉴定材料和确定污染物和添加剂含量的仪器。

差示扫描量热仪（DSC）是一种理想的仪器，适用于轻松确认您的聚合物是否正确，以及它是否与任何其他聚合物混合，如聚乙烯（PE）与聚丙烯（PP）混合。

与大多数材料一样，聚合物在加热或冷却时表现出不同的热性能。一些聚合物具有一个熔点，而其他聚合物还具有玻璃化转变和再结晶点。这些性能因聚合物的类型、合成方式和生产过程中添加的添加剂而异。

能够准确地测量在哪一具体温度条件下以及需要多少能量才能使其经历这些热转变，是确认其特性的一种实用方法，而DSC恰好能在此方面发挥作用。

通过以特定的加热速率（通常为10℃/min）加热已知量的聚合物，并对照惰性参比物（通常为空铝坩埚）测量样品的温度，DSC可以准确且精确地检测聚合物内不同的热转变。

一旦检测到转变，用户可以简单地将检测结果与预期结果进行比较。例如，检查新一批聚合物的熔融温度是否与参考温度相同。DSC不仅可以分析确认聚合物是否正确，还可以确定其是否被另一种聚合物参杂（例如PE样品中的PP参杂）。

NEXTA DSC系列旨在通过材料的热性能（如熔点、结晶作用和玻璃化转变）对材料进行准确测试和材料表征。

在开发新材料时，NEXTA DSC600是首 选仪器，因为其高灵敏度和高分辨率有助于您充分了解材料。NEXTA DSC200适用于各种应用领域中的常规测试。

这两种仪器均与Real View®相机系统配合使用，使您能够实时查看聚合物的情况，并更好地了解材料。

NEXTA DSC热分析

若需更加详细地了解NEXTA DSC系列如何用于聚合物分析，请参阅官网以下应用指南：

• 应用指南：聚丙烯的DSC测量e

• 应用指南：生物可降解塑料-聚乳酸（PLA）的热分析

• 应用指南：硅橡胶的热分析

• 应用指南：硅橡胶的DSC和DMA测量

• 应用指南：热膨胀胶囊的RV-DSC测量

• 应用指南：RV-DSC用于观察LDPE和HDPE的相容性

• 应用指南：泡沫聚苯乙烯的RealView DSC测量

• 应用指南：聚氯乙烯防滑板的热分析

• 应用指南：环氧树脂的DSC测量

• 应用指南：氧化诱导期（OIT）测量

热重分析（TGA）用于判断聚合物中的添加剂含量

热重分析（TGA）提供成分分析，因此这是一种常用的技术，可用于确定聚合物纯度和增塑剂、颜料（例如炭黑或二氧化钛（TiO2））添加剂含量以及材料中所存在的无机物含量。它还可以提供有关紫外线稳定剂和抗氧化剂含量的重要信息。

与大多数材料一样，不同类型的聚合物及其添加剂会在不同的温度下蒸发或分解。当经历这些转变时，聚合物的重量将与样品中所含的量成比例减少，从而可以测定每种组分的含量。通过TGA测定这些重量损失量即可测定材料中所存在的每种组分的含量。

通过在受控气氛（氮气或空气）下以特定升温速率（通常为10C/min）加热已知量的聚合物，TGA可以准确且精确地控制温度并测量重量损失。由于大多数材料都有自己的降解模式，因此TGA能够测定聚合物中每种成分的含量。

例如，可通过TGA测定含油填充剂和炭黑的橡胶中的成分含量。具体方法是，油先出现，之后出现的是惰性气氛中的橡胶，接着将惰性气氛（氮气）改为可燃气氛（空气），这将使炭黑燃烧并允许测定其含量。

由于材料需要表现出重量损失才能测定其含量，因此很难通过TGA测量碳酸钙或二氧化钛这类无机材料。可以测定非燃烧成分的含量，但这些成分包括实验期间所有未失重的材料。这些非燃烧材料通常称为灰分含量。为了能够测定灰分含量中的每种材料含量，已使用X射线荧光（XRF）等其他技术。

NEXTA STA仪器在同一台仪器中同时具备DSC和TGA测量功能，这两种技术允许您更全面地了解材料及其中所含的任何参杂物。与NEXTA DSC一样，NEXTA STA仪器与日立Real View®相机系统兼容，允许您在聚合物加热和冷却时对其进行监控。捕获的图像和结果让您更全面地了解您正在处理的项目情况。

NEXTA STA200RV 热分析仪

有关使用这些仪器时的更详细说明和测试结果，请参阅官网以下应用指南：

• 应用指南：橡胶中炭黑的热分析和SPM评估

• 应用指南：硅橡胶的热分析

• 应用指南：RealView TGA用于观察PET的分解性能

• 应用指南：粘合剂分解的TGA/DTA测量

• 应用指南：聚氯乙烯防滑板的热分析

• 应用指南：橡胶的热分析

XRF分析用于识别再生聚合物中的无机填料和其他添加剂并测定其含量

XRF分析 可以帮助您更多地了解正在处理的材料的其他方面，例如测定材料中的二氧化钛含量。这是一种快速而准确的技术，可用于确定您正在使用的材料的元素组成，几秒钟内即可在XRF仪器屏幕上显示出结果。这种无损技术允许操作员在聚合过程中监测新聚合物中的催化剂残留量。

XRF还可以测定抗氧化剂、抗静电剂、阻燃剂、润滑剂、稳定剂、颜料和填料等添加剂的量。您可以使用XRF光谱仪分析各种材料，无论是固体、液体、粉末、糊剂、薄膜或颗粒，从而使其成为聚合物分析的理想选择。XRF仪器可快速显示详细说明材料组成的结果。

XRF分析仪包括手持式X-MET8000、台式LAB-X5000和X-Supreme8000光谱仪。这些产品旨在提供可信赖的快速结果，易于使用并适合您的业务操作。它们足够坚固，可用于Z恶劣的生产环境。

若需了解更多有关XRF分析仪如何用于聚合物分析的信息，请参阅官网以下应用指南：

• 应用指南：LAB-X5000用于聚苯乙烯中的硬脂酸锌

• 应用指南：LAB-X5000用于PET中的催化剂残留物和添加剂分析

• 应用指南：X-Supreme8000用于PTA中钴、锰和溴的测定

• 应用指南：X-Supreme8000用于密封剂中的锰分析

• 应用指南：X-MET8000用于废聚苯乙烯中的HBCD分析

• 应用指南：X-MET8000用于塑料材料中的氯测定