Il PVC (cloruro di polivinile) ha proprietà uniche rispetto ad altre materie plastiche derivate da olefine che contengono solo atomi di carbonio e idrogeno nella loro struttura chimica. Alcune caratteristiche del PVC includono una maggiore stabilità chimica e meccanica, nonché proprietà ignifughe. Il peso molecolare del polimero ha un'influenza significativa su queste proprietà. Il peso molecolare è qui definito come il peso medio delle molecole che compongono un polimero e questo valore fornisce un'indicazione della lunghezza delle catene polimeriche. Per monitorare la qualità del PVC, è importante misurare il peso molecolare durante il processo di produzione. Il metodo standard per determinare il peso molecolare del PVC è la cromatografia ad esclusione dimensionale (SEC). Si tratta di un metodo analitico che richiede molto tempo e personale addestrato ad eseguirlo.
La determinazione del peso molecolare del PVC risulta più semplice con la spettroscopia nel vicino infrarosso (NIRS). NIRS fornisce risultati in pochi secondi e indica rapidamente quando è necessario apportare delle modifiche al processo di produzione.
33 campioni di PVC con pesi molecolari variabili da 113000 a 192000 g/mol sono stati misurati sullo strumento DS2500 Solid Analyzer. Il pacchetto software Metrohm Vision Air Complete è stato utilizzato per l'acquisizione di tutti i dati e lo sviluppo di modelli predittivi.
| Attrezzatura | Numero metrohm |
|---|---|
| NIRS DS2500 Solid Analyzer | 2.922.0010 |
| Vision Air 2.0 completo | 6.6072.208 |
| Coppa campione grande NIRS | 6.7402.050 |
Tutti i 33 spettri Vis-NIR misurati (figura 2) sono stati utilizzati per creare un modello predittivo per la quantificazione del peso molecolare. La qualità del modello di previsione è stata valutata utilizzando l'algoritmo di convalida incrociata che mostra una correlazione molto elevata tra la previsione Vis-NIR e i valori di riferimento. I rispettivi valori di riferimento (FOM) mostrano la precisione attesa di una previsione NIRS durante l'analisi di routine (Tabella 2).
| Riferimento | Valore |
|---|---|
| R2 | 0,988 |
| Errore standard di calibrazione | 3640 g/mol |
| Errore standard di convalida incrociata | 5375 g/mol |
Questa Application Note dimostra la fattibilità per determinare il peso molecolare in campioni di granulato di PVC con la spettroscopia NIR. Il peso molecolare del PVC è stato determinato con successo con NIRS differendo solo dai dati di riferimento con una media dell'1,5%. La spettroscopia Vis-NIR consente una determinazione rapida senza preparazione del campione e si è dimostrata un metodo adatto per misurare il peso molecolare del PVC.
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