あらゆる製造段階でポリマー材料の特性を評価、改善

TA インスツルメント |Waters社は、お客様のポリマーラボのために特別に設計された4つのラボパッケージをご用意しました。ポリマー加工と機能特性を深く理解することで、製品イノベーションを加速し、プロセスの改善を実施し、組織の持続可能な目標達成に向けてラボを成功に導きます。

樹脂特性評価パッケージ

樹脂の特性を正確に評価し、加工処理を最適化

HR 30の優れた測定感度とDiscovery DSCの平坦なベースラインが信頼できる測定品質を提供します。粘弾性の測定を使用して分子量や分子量の分布に関する洞察を得ることができると同時に、示差走査熱量測定法(DSC)を使用して、熱履歴や製法変更がポリマー特性や結晶化挙動に及ぼす影響を検討することができます。

HR 30DSC 2500を組み合わせて使用すると、ポリマーラボによる以下のような作業に役立ちます。

  • 分子の構造を加工処理や製品の性能特性と直接関連付ける
  • データを使用して製法や条件を最適化し、時間と経費を節減する
  • HRの動的機械分析(DMA)機能により固体ポリマーサンプルを屈曲またはねじりによって試験する
  • 衝撃耐性、混合均一性、構造性能、ガラス転移温度など、最終製品の性能特性を評価する

HR 30とDSC 2500は、HRの完全に統合されたDMA機能により、3台の機器を2台で提供します。簡単な幾何学的変換と最小限のトレーニングで、硬化反応のモニタリングから固体の試験まで行うことができます。貴重なベンチスペースを犠牲にすることなく、ポリマーの完全な特性評価を実現します。

DHR and DSC

相変化および加工パッケージ

相変化を定量化してプロセスを能率化

ポリマーが軟化して溶解する温度を把握することは、ポリマー加工の基本です。押出成形、射出成形、フィルムブロー成形のプロセスの初期ステップの中で、樹脂ペレットは常に溶解点を超えるまで加熱されます。熱成形やブロー成形のようなプロセスでは、軟化しても完全に溶解しない程度に樹脂をガラス転移温度より高温で加熱します。

このような転移は、DSCを使用して測定できますが、重大な重量の減少、つまり劣化が発生する温度を測定するのがTGAです。TGAの結果は、その後の試験で必要な上限温度の確立に役立ちます。

プロセスを最適化、エラーを防止

DSCと熱重量分析法(TGA)を組み合わせると、製法や加工処理のあらゆるステップの設計を支援し、成功につながります。DSCによる相転移の測定は、ポリマーの限界付近で加工条件を設計する際に役立ち、望ましい結果を出すために最も効率的なメソッドを作成できるようになります。そして、TGA測定により劣化限界が提供されるので、加工と性能についてポリマーの限界が明らかになります。

DSC and TGA

耐久性および性能パッケージ

通常のDMAおよび高荷重DMAによる完全な機械的特性評価

DMA 850による通常のDMA試験では、比類なき精度と感度が提供され、製法、架橋結合、結晶化による微妙な係数変化を検出します。高荷重DMA試験にDMA 3200を使用すると、用途に関連する荷重やひずみを、より大型のサンプルにおいて与えることが可能になり、形状、加工処理、ひずみの影響を、線形粘弾性領域(LVR)を超えて理解できるようになります。これらの属性を組み合わせることで、ポリマーの構造や特性に対するより完璧な洞察が提供されます。

通常のDMAと高荷重DMAを組み合わせると、ポリマーラボによる以下のような項目の測定に役立ちます。

  • 強度と耐性
  • ヤング率
  • 降伏力
  • 極限強度
  • 耐用年数

すべて、さまざまな環境および変形条件下で測定できます。加えて、様々なオーブンおよび付属品によって、構成部品も含め多種多様なサンプルサイズにわたって測定が可能です。これらの測定によって、使用する材料が顧客の期待する厳しい条件に耐えることを確実にします。

Figure 1. High Force ElectroForce DMA 3200 with FCO oven and film/fiber tensile fixture

ポリマー合成および性能パッケージ

分子の構造を加工処理や製品の性能特性と直接関連付ける

ポリマー構造、分子量、分子量分布は、加工挙動や製品性能を左右します。レオロジーデータは、粘弾性や溶解粘度の測定によってポリマーシステムのフィンガープリントとしての役割を果たします。ARES-G2レオメーターを研究開発または品質管理の目的で使用して、構造を明確にしてポリマーの合成を確認したり、ポリマー加工や製品性能を予測します。

ARES-G2はポリマーラボに以下のようなことをもたらします。

  • 温度が均一で、サンプル劣化が発生しないため、正確な測定を提供します
  • 強制対流式オーブン(FCO)によって、市場で最も均一で反応性に優れ、無酸素のサンプル試験環境を実現します
  • 完全統合DMA機能で固体ポリマーサンプルを屈曲またはねじりによって試験します
  • 衝撃耐性、混合均一性、構造性能、ガラス転移温度など、製品の主要な性能特性を測定します

ポリマーの特性と加工条件についての洞察は、測定そのものが正確である場合にのみ成立します。ARES-G2は、業界をリードする精度、使いやすさ、多用途性を提供します。最小限のトレーニングと簡単な幾何学的変換で、溶融物から固形物まで、あらゆる加工段階におけるポリマーの挙動を確実に評価します。

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