Společnost BÜFA potřebovala spolehlivou metodu pro analýzu vytvrzovacích reakcí v systémech polyesterových pryskyřic. Po porovnání FTIR a Ramanovy spektroskopie zvolila přístroj Cora 5001 od společnosti Anton Paar, který poskytuje přehledná a snadno interpretovatelná spektra. Přístroj nyní nachází uplatnění při vývoji produktů, řešení problémů a analýze vzorků z výroby. Společnost navíc plánuje rozšířit jeho využití o kontrolu kvality a vstupní kontrolu dodávek.
Výzva: porozumění reaktivním systémům
BÜFA Composite Systems patří k předním evropským výrobcům speciálních polyesterových pryskyřic a nabízí ucelená řešení i aplikační know-how pro celé odvětví kompozitních materiálů.
Aby zajistila stálé vlastnosti pryskyřic, analyzuje firemní laboratoř systémy polyesterových pryskyřic, směsi rozpouštědel a suroviny. Provádí také reologická měření, studie průběhu vytvrzování, zkoušky stárnutí, úpravy barevnosti a stanovení čistoty.
Dlouhodobým problémem bylo spolehlivě stanovit chemickou strukturu vytvrzeného materiálu a ověřit, zda zesíťování proběhlo podle předpokladů. Například pomocí DSC nebylo vždy možné zjistit, zda vznikla homogenní polymerní síť a zda se do zesíťování podle očekávání zapojily všechny reakční složky.
Řešení: Ramanova spektroskopie s přístrojem Cora 5001
Jak vysvětluje Matthias Rastede, vedoucí vědecký pracovník a projektový manažer ve společnosti BÜFA Composite Systems, tým potřeboval metodu, která by spolehlivě posoudila chemickou strukturu i stupeň konverze v systémech reaktivních pryskyřic.
Společnost BÜFA se nejprve zaměřila na infračervenou spektroskopii a následně v rámci aplikačního testování ve spolupráci se společností Anton Paar porovnala FTIR a Ramanovu spektroskopii na vlastních vzorcích. Porovnání ukázalo, že Ramanova spektroskopie poskytuje v relevantní oblasti vlnočtů přehlednější a strukturovanější spektra, což usnadňuje identifikaci důležitých signálů. Na základě těchto výsledků si společnost BÜFA vybrala Ramanův spektrometr Cora 5001. Jednoduchá příprava vzorků a snadné měření umožnily týmu rychle přejít od hodnocení k rutinnímu používání. Již během několika týdnů sloužily výsledky Ramanových měření jako podklad pro rozhodování ve vývoji a výběr vhodných reakčních podmínek.
Přínos: vývoj, řešení problémů a kontrola kvality
V současnosti se přístroj Cora 5001 používá několikrát týdně při vývoji produktů a řešení problémů ke zkoumání charakteru chemických vazeb, porovnávání podmínek vytvrzování, analýze výrobních vzorků, například směsí rozpouštědel, a identifikaci případných cizorodých látek. Kromě samotného přístroje společnost BÜFA oceňuje také aplikační podporu a technické poradenství poskytované během hodnocení a zavádění přístroje.
Po zavedení přístroje do rutinního provozu nyní společnost plánuje využívat Ramanovu spektroskopii také při kontrole kvality, vstupní kontrole materiálů a stanovení čistoty, jakmile budou vyvinuty a validovány další metody.
