Determination of the Degree of Cure of a Varnish

Význam tématu

Moderní nátěrové hmoty a laky jsou složité směsi, u kterých je stupeň vytvrzení klíčový pro konečné mechanické a chemické vlastnosti. Spolehlivé a rychlé stanovení vytvrzení je nezbytné jak pro kontrolu kvality, tak pro optimalizaci materiálů ve výzkumu a vývoji.

Cíle a přehled studie

Tento dokument demonstruje využití FTIR spektroskopie s diamantovým ATR modulem k měření stupně vytvrzení akrylového laku po UV ozařování. Cílem je prokázat možnost jednoduchého dvoubodového kalibračního postupu založeného na intenzitě charakteristických absorpčních pásů.

Použitá metodika a instrumentace

Byl použit kompaktní FTIR spektrometr ALPHA II s diamantovým ATR modulem. Spektra byla snímána v rozsahu 4000–400 cm⁻¹ s rozlišením 4 cm⁻¹ a dobou akvizice cca 25 s na jedno spektrum. Vzorky (0 % cure, 100 % cure a neznámý) se pouze přiložily na ATR bez další přípravy.

Hlavní výsledky a diskuse

Porovnání referenčních spekter odhalilo významné změny v oblasti pásem C=C:

• Pás při 1407 cm⁻¹ (C=C–H in-plane deformační vibrace) se po vytvrzení výrazně zmenšil.
• Pás při 810 cm⁻¹ (C=C–H out-of-plane vibrace) je po polymerizaci téměř neznatelný.

Dvoubodová kalibrace založená na intenzitě pásu kolem 1410 cm⁻¹ umožnila stanovit stupeň vytvrzení neznámého vzorku na 88 %.

Přínosy a praktické využití metody

• Rychlé vyhodnocení bez potřeby drahých spotřebních materiálů
• Minimální příprava vzorku a možnost analýzy různých forem (kapaliny, pevné látky, pasty)
• Jednoduché nastavení kalibrace pro různé produkty
• Robustní, přenosný přístroj vhodný pro rutinní QA/QC i pro výzkumné účely

Budoucí trendy a možnosti využití

FTIR-ATR metoda může být rozšířena na další typy nátěrových hmot a polymerních systémů. Integrace do online monitorovacích systémů a automatizace kalibrací zvyšuje efektivitu a konzistenci kontroly kvality. Kombinace s dalšími technikami (např. NIR, Raman) může rozšířit počet analyzovaných parametrů.

Závěr

FTIR spektroskopie s diamantovým ATR modulem na platformě ALPHA II poskytuje rychlou, spolehlivou a ekonomickou metodu pro kvantitativní stanovení stupně vytvrzení laků. Díky snadné obsluze a odolné konstrukci je vhodná jak pro rutinní kontrolu, tak pro vývoj nových materiálů.

Reference

Nebyla uvedena vědecká literatura.