Analysis of Acrylonitrile Butadiene Rubber (NBR) by Double-Shot Technique

Význam tématu

Analýza polymerů a jejich přísad je klíčová pro kontrolu kvality i výzkum v průmyslové analytice. U materiálů jako akrylonitril-butadienový kaučuk (NBR) dochází ke vzájemnému působení základního polymeru a řady aditiv. Double-shot technika umožňuje oddělenou analýzu odpařitelných složek a následný pyrolytický rozklad polymeru, což usnadňuje identifikaci jednotlivých komponent a zlepšuje srozumitelnost výsledných chromatogramů.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem bylo demonstrovat výhody multikrokové pyrolyticko-desorpční analýzy (double-shot) oproti jednorázové (single-shot) při studiu NBR. Provádí se postupná termální desorpce přísad a následný okamžitý pyrolytický rozklad polymerní matrice, čímž se oddělují signály aditiv (plastifikátorů) od pyrolyzátů polymeru.

Použitá instrumentace

• Double-Shot Pyrolyzer PY-2020D
• GC/MS systém s kolónou Ultra ALLOY-5 (5 % phenyldimethylpolysiloxane, 30 m × 0,25 mm × 0,25 μm)
• MS detektor, rozsah m/z 29–400

Použitá metodika

• Termální desorpce: 100 °C → 300 °C, 20 °C/min, doba 5 min
• Okamžitá pyrolyza: 550 °C
• GC program: 40 °C (3 min), 10 °C/min do 300 °C (3 min)
• Nosič: helium, kolónová průtoková rychlost 1,0 ml/min, celkový průtok 100 ml/min
• Injekční teplota: 320 °C, vzorek ~0,3 mg

Hlavní výsledky a diskuse

Single-shot pyrogram obsahuje smíšené signály aditiv (např. DOA, DOP, DOS) a pyrolyzátů NBR, což ztěžuje interpretaci. Double-shot technika v prvním kroku oddělí termicky volné přísady, v druhém kroku poskytne čistý profil pyrolytických fragmentů polymeru. Výsledkem je lepší rozlišení a snadnější identifikace charakteristických látek.

Přínosy a praktické využití metody

• Oddělená detekce aditiv a polymerních fragmentů.
• Snížení interferencí ve výsledném chromatogramu.
• Využití v QA/QC laboratořích pro rychlou a spolehlivou analýzu kaučuků a dalších polymerů.

Budoucí trendy a možnosti využití

Double-shot přístup lze aplikovat na široké spektrum polymerních materiálů a kompozitů. Kombinace s evoluovanou plynovou analýzou (EGA) umožní optimalizovat desorpční a pyrolytická teplotní rozhraní, což je přínosné pro studium degradace, recyklace a environmentální monitoring polymerů.

Závěr

Double-shot Pyrolyzer® technologie významně zvyšuje kvalitu a informativnost pyrolytických analýz polymerů tím, že jasně odděluje aditivní složky od produktů rozkladu základního materiálu. Umožňuje přesnější identifikaci a zefektivňuje proces analýzy v průmyslových i výzkumných aplikacích.

Reference

Ve zdrojovém materiálu nebyly uvedeny konkrétní bibliografické reference.