塑料配方的复杂程度往往超出预期。除了基体树脂,还有填充剂、增韧剂、阻燃剂、润滑剂、抗氧剂等等。每个成分的分析路径都不同。
填充剂是塑料配方里最常见的添加剂。碳酸钙、滑石粉、玻纤这些。鉴定方法很简单——把塑料样品高温灰化,有机成分烧掉了,剩下无机填料。然后用XRF或者EDX分析剩下的灰分,就知道填料的种类和含量了。
增韧剂的鉴定就复杂一些。增韧剂一般是跟基体树脂共混的弹性体,比如EPDM、SBS、POE。它们在配方中的比例不高(5%-15%),但又对冲击性能影响很大。用DSC热分析看玻璃化转变温度的变化,或者用SEM看断面形貌,都能找到增韧剂存在的证据。
阻燃剂分两种——卤素阻燃剂和无卤阻燃剂。卤素阻燃剂用XRF扫描就能检出,因为里面有溴、氯这些元素信号很明显。无卤阻燃剂就难一些,比如氢氧化镁、三氧化二锑,需要用ICP或者EDS来做定量。
润滑剂和抗氧剂这些少量添加剂,含量往往在0.1%-1%之间。常规的GC-MS分析就能鉴定,但萃取方法很关键。用索氏提取或者超声波萃取,选择合适的溶剂才能把微量成分提取出来。
所以塑料的完整成分分析,不是一两台仪器能搞定的。往往需要多种手段联用,才能把从主要成分到微量添加剂统统吃透。
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