El PVC (cloruro de polivinilo) tiene propiedades únicas en comparación con otros plásticos derivados de olefinas que solo contienen átomos de carbono e hidrógeno en su estructura química. Algunas características del PVC incluyen una mayor estabilidad química y mecánica, así como propiedades ignífugas. El peso molecular del polímero tiene una influencia significativa en estas propiedades. El peso molecular se define aquí como el peso promedio de las moléculas que forman un polímero, y este valor da una indicación de la longitud de las cadenas del polímero. Para monitorear la calidad del PVC, es importante medir el peso molecular durante el proceso de producción. El método estándar para determinar el peso molecular del PVC es por cromatografía de exclusión por tamaño (SEC). Este método analítico requiere una inversión de tiempo considerable y personal cualificado para realizarlo.
La determinación del peso molecular del PVC es más fácil con la espectroscopía del infrarrojo cercano (NIRS). NIRS proporciona resultados en solo unos segundos y puede indicar rápidamente cuándo es necesario realizar ajustes en el proceso de producción.
Se midieron 33 muestras de PVC con pesos moleculares variables de 113 000 a 192 000 g/mol en el analizador de sólidos DS2500. El paquete de software Metrohm Vision Air Complete se utilizó para toda la adquisición de datos y el desarrollo del modelo de predicción.
| Equipo | Número de metrohmios |
|---|---|
| Analizador de sólidos NIRS DS2500 | 2.922.0010 |
| Vision Air 2.0 completo | 6.6072.208 |
| Vaso de muestra grande NIRS | 6.7402.050 |
Los 33 espectros Vis-NIR medidos (Figura 2) se utilizaron para crear un modelo de predicción para la cuantificación del peso molecular. La calidad del modelo de predicción se evaluó utilizando el algoritmo de validación cruzada que muestra una correlación muy alta entre la predicción Vis-NIR y los valores de referencia. Las respectivas cifras de mérito (FOM) muestran la precisión esperada de una predicción NIRS durante el análisis de rutina (Ejército de reservaBel 2).
| Figuras de merito | Valor |
|---|---|
| R2 | 0,988 |
| Error estándar de calibración | 3640 g/mol |
| Error estándar de validación cruzada | 5375 g/mol |
Esta nota de aplicación demuestra la viabilidad de determinar el peso molecular en muestras de granulado de PVC con espectroscopia NIR. El peso molecular del PVC se determinó con éxito con NIRS y solo difirió de los datos de referencia con un promedio de 1,5 %. La espectroscopia Vis-NIR permite una determinación rápida sin preparación de muestras y ha demostrado ser un método adecuado para medir el peso molecular del PVC.
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