Mix Ratio Identification in Industrially Significant Two-Part Coating Systems Using the Agilent 4300 Handheld FTIR
Aplikace | 2015 | Agilent TechnologiesInstrumentace
Identifikace správného poměru mísení dvousložkových nátěrových systémů je nezbytná pro zajištění požadované odolnosti proti vnějším vlivům, mechanických vlastností a homogenního vzhledu finálního povlaku. Nesprávný poměr složek může vést k nedostatečnému vytvrzení, chemickým defektům či snížené životnosti nátěru.
Cílem aplikace je demonstrovat schopnost přenosného FTIR systému Agilent 4300 Handheld FTIR přesně kvantifikovat poměr složek v průmyslově významných dvousložkových nátěrových systémech: epoxidový základ/pryskyřice a polyuretanový topcoat, včetně kombinace polyuretanu aplikovaného na epoxid.
Byly připraveny kalibrační i validační vzorky s různými poměry resin–hardener podle doporučených a odchylkových hodnot. Nátěry se nanášely na ocelové panely a nechávaly uschnout přes noc. Spektra v intervalu 4000–650 cm⁻¹ byla měřena s externím či difuzním reflektančním rozhraním, 64 součetnými skeny při rozlišení 4 cm⁻¹, pět míst na vzorek.
Byly vyvinuty PLS kalibrační modely s předzpracováním MSC a středním vyrovnáním. Pro různé systémy bylo dosaženo R² > 0,99 při využití 4–6 latentních proměnných. Průměrná odchylka predikce směrových vzorků činila ~3,2 % (polyuretan), 2,2 % (epoxid) a 2,8 % (polyuretan na epoxidu). Spektrální oblasti klíčové pro kalibraci zahrnovaly 2100–2400 cm⁻¹ pro polyuretan a 1650–2200 cm⁻¹ plus 600–1600 cm⁻¹ pro epoxid.
Metoda umožňuje rychlou, nedestruktivní a přenosnou analýzu poměru složek přímo na místě aplikace. Podpora rozhodování v reálném čase pomáhá optimalizovat kvalitu a zabránit defektům nátěrů ve výrobě i údržbě.
Metodu lze rozšířit na další typy dvou- či tříkomponentních systémů, sledování stupně vytvrzení, implementaci do linek průmyslové výroby a vnoření do IoT řešení. Dále se očekává využití pokročilých chemometrických strategií a umělé inteligence pro automatizované vyhodnocování.
Agilent 4300 Handheld FTIR prokázal schopnost přesně kvantifikovat poměr složek v dvousložkových nátěrových systémech s vysokou korelací a nízkou predikční chybou. Přenosnost a rychlost měření umožňují efektivní kontrolu kvality ve výrobě i terénu.
FTIR Spektroskopie
ZaměřeníMateriálová analýza
VýrobceAgilent Technologies
Souhrn
Význam tématu
Identifikace správného poměru mísení dvousložkových nátěrových systémů je nezbytná pro zajištění požadované odolnosti proti vnějším vlivům, mechanických vlastností a homogenního vzhledu finálního povlaku. Nesprávný poměr složek může vést k nedostatečnému vytvrzení, chemickým defektům či snížené životnosti nátěru.
Cíle a přehled studie / článku
Cílem aplikace je demonstrovat schopnost přenosného FTIR systému Agilent 4300 Handheld FTIR přesně kvantifikovat poměr složek v průmyslově významných dvousložkových nátěrových systémech: epoxidový základ/pryskyřice a polyuretanový topcoat, včetně kombinace polyuretanu aplikovaného na epoxid.
Metodika
Byly připraveny kalibrační i validační vzorky s různými poměry resin–hardener podle doporučených a odchylkových hodnot. Nátěry se nanášely na ocelové panely a nechávaly uschnout přes noc. Spektra v intervalu 4000–650 cm⁻¹ byla měřena s externím či difuzním reflektančním rozhraním, 64 součetnými skeny při rozlišení 4 cm⁻¹, pět míst na vzorek.
Použitá instrumentace
- Agilent 4300 Handheld FTIR
- Externí reflektance: pro hladké kovové povrchy
- Difuzní reflektance: pro nátěry s vyšším obsahem plniv
- Volitelné MCT detektory pro rychlejší skenování
Hlavní výsledky a diskuse
Byly vyvinuty PLS kalibrační modely s předzpracováním MSC a středním vyrovnáním. Pro různé systémy bylo dosaženo R² > 0,99 při využití 4–6 latentních proměnných. Průměrná odchylka predikce směrových vzorků činila ~3,2 % (polyuretan), 2,2 % (epoxid) a 2,8 % (polyuretan na epoxidu). Spektrální oblasti klíčové pro kalibraci zahrnovaly 2100–2400 cm⁻¹ pro polyuretan a 1650–2200 cm⁻¹ plus 600–1600 cm⁻¹ pro epoxid.
Přínosy a praktické využití metody
Metoda umožňuje rychlou, nedestruktivní a přenosnou analýzu poměru složek přímo na místě aplikace. Podpora rozhodování v reálném čase pomáhá optimalizovat kvalitu a zabránit defektům nátěrů ve výrobě i údržbě.
Budoucí trendy a možnosti využití
Metodu lze rozšířit na další typy dvou- či tříkomponentních systémů, sledování stupně vytvrzení, implementaci do linek průmyslové výroby a vnoření do IoT řešení. Dále se očekává využití pokročilých chemometrických strategií a umělé inteligence pro automatizované vyhodnocování.
Závěr
Agilent 4300 Handheld FTIR prokázal schopnost přesně kvantifikovat poměr složek v dvousložkových nátěrových systémech s vysokou korelací a nízkou predikční chybou. Přenosnost a rychlost měření umožňují efektivní kontrolu kvality ve výrobě i terénu.
Reference
- Mainali D., Rein A. Mix Ratio Identification in Industrially Significant Two-Part Coating Systems Using the Agilent 4300 Handheld FTIR. Agilent Technologies Application Note 5991-5886EN, May 2015.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Molecular Spectroscopy Application eHandbook
2017|Agilent Technologies|Příručky
Home Previous Next TABLE OF CONTENTS COATING CHALLENGES INSTRUMENT OVERVIEW + MEASUREMENTS OF COATINGS OTHER COATING TECHNOLOGIES GATHER RICH INSIGHTS FROM COATINGS ANALYSIS Molecular Spectroscopy Application eHandbook Home Previous Next TABLE OF CONTENTS COATING CHALLENGES INSTRUMENT OVERVIEW + MEASUREMENTS OF…
Klíčová slova
ftir, ftircoating, coatingcoatings, coatingsmeasurements, measurementsreinforced, reinforcedpet, petanodization, anodizationthickness, thicknessaluminum, aluminumfiber, fibereasuring, easuringreflectance, reflectancehome, homeidentification, identificationautoclave
Handheld FTIR Spectroscopic Applications of Modern Coatings
2018|Agilent Technologies|Technické články
White Paper Handheld FTIR Spectroscopic Applications of Modern Coatings A review of current coating applications with an in-depth study of a three-layer system using principal components analysis (PCA) and a discussion of wet paint to dry coating changes. By Pik…
Klíčová slova
cure, curecoating, coatingpca, pcaspectra, spectracoatings, coatingsvariance, variancehandheld, handheldpaint, paintchronological, chronologicalftir, ftirnondestructive, nondestructivechanges, changesagent, agentcfrp, cfrpreflectance
Agilent 4300 Handheld Portable FTIR
2016|Agilent Technologies|Aplikace
Agilent 4300 Handheld Portable FTIR Coatings Analysis: Non-Destructive Testing (NDT) of an Industrial 2K Epoxy Resin-coated panel undergoing accelerated weathering using the ASTM G155 protocol Application Note Authors Introduction Leung Tang and Alan Rein It is crucial to understand the…
Klíčová slova
weathering, weatheringaging, agingchanges, changesdiffuse, diffusecoatings, coatingsmodel, modelcoating, coatingcover, covercabinet, cabinetepoxy, epoxypls, plschemical, chemicalmultivariate, multivariateformulations, formulationsaccelerated
Positive and Nondestructive Identification of Acrylic-Based Coatings
2015|Agilent Technologies|Aplikace
Positive and Nondestructive Identification of Acrylic-Based Coatings Using Partial Least Squares Discriminant Analysis with the Agilent 4300 Handheld FTIR Application Note Materials Testing and Research Authors Introduction Dipak Mainali and Leung Tang Acrylic-based coatings are produced in formulations to suit…
Klíčová slova
pls, plsacrylic, acryliccoating, coatingreflectance, reflectancecoatings, coatingsdiffuse, diffusehit, hitcalibration, calibrationspectra, spectramodels, modelsatr, atridentification, identificationnondestructive, nondestructivediscriminant, discriminantclassify
