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GC/MS Pyrolyse-GC/MS in der Klebebandindustrie

| Autor / Redakteur: Aylin Meß*, Vjaceslav Frank* und Andreas Westphal / Dipl.-Chem. Marc Platthaus

Die Gaschromatographie in Verbindungen mit der Thermodesorption gibt auf vergleichsweise einfache und schnelle Weise Auskunft über die Zusammensetzung flüchtiger Verbindungen unterschiedlichste Matrices. Durch Einsatz eines Pyrolysemoduls lässt sich die Informationstiefe etwa bei der Analyse von Polymere und Klebstoffen unter Einsatz handelsüblicher GC-Systeme erheblich vergrößern

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Abb.1: Schematische Darstellung eines doppelseitigen Klebebandes (PE = Polyethylen, PVC = Polyvinylchlorid)
Abb.1: Schematische Darstellung eines doppelseitigen Klebebandes (PE = Polyethylen, PVC = Polyvinylchlorid)
(Bild: Tesa)

Klebebänder kommen in den unterschiedlichsten Bereichen zum Einsatz. In zunehmendem Maße verdrängen sie andere Befestigungslösungen wie Schrauben oder Schweißen vom Markt. Aus gutem Grund: Klebebänder sind flexibel, leicht, weitgehend stoßunempfindlich, teilweise repositionier- und auf viele Arten und Weisen modifizierbar.

Sie kommen in vielfältiger Weise zum Einsatz in der Automobil-, Elektronik- und Papierindustrie, im professionellen Baubereich und auch beim Heimwerken daheim. Soweit das Anwendungsspektrum von Klebebändern auch ist, so unterschiedlich gestaltet sich der Produktaufbau und ihre Zusammensetzung.

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Ein klassisches Klebeband besteht aus dem Träger, einem Haftvermittler und der Klebmasse. Handelt es sich um ein doppelseitiges Klebeband, ist in der Regel eine Seite der Klebmasse mit einer Trennfolie, Liner genannt, abgedeckt.

Für die Herstellung von Trennfolien verwendet werden, je nach Anwendungsbereich, unterschiedliche Kunststoffe wie Polyethylen (PE), Polypropylen (PP) oder Polyethylenterephthalat (PET). Trägerfolien wiederum können aus PE, PP, PET oder Weich- und Hart-Polyvinylchlorid (PVC) bestehen. Die verwendeten Polymere lassen sich mit Additiven versetzen, etwa Weichmachern (bei Weich-PVC), Alterungsschutzmitteln, Antiblockmitteln, um die Materialeigenschaften den Erfordernissen entsprechend anzupassen.

Bei der Herstellung von Klebmassen zum Einsatz kommen Polyacrylate, Synthesekautschuke oder Naturkautschuke, die ihrerseits Klebharze, Füllstoffe, Vernetzer oder Weichmacher enthalten können.

Ein beliebiges doppelseitiges Klebeband könnte aus einem Weich-PVC-Träger bestehen, beidseitig mit einer harzhaltigen Polyacrylat-Klebmasse beschichtet, die ihrerseits einseitig mit einer PE-Folie abgedeckt ist (s. Abb. 1). Handelt es sich bei der Weich-PVC- oder PE-Folie um zugekauftes Material, braucht es die Analytik, um den Rohstoff zu kontrollieren und dessen Qualität sicherzustellen. Oft ist es erforderlich, in den jeweiligen Zutaten die eingesetzten Additive zu identifizieren, um deren Verträglichkeit mit den Klebmassen bewerten zu können, die ebenfalls näher untersucht werden. Im Fokus der Produkt- und Qualitätskontrolle liegt etwa die Polymerzusammensetzung und den Gehalt an Klebeharz zu bestimmen. Für diese und ähnliche Aufgaben hat sich die Pyrolyse-Gaschromatographie/Massenspektrometrie (Pyro-GC/MS) besonders profiliert, da sie durch die thermische Fragmentierung von Proben mit anschließender chromatographischer Auftrennung und massenspektrometrischer Detektion vielfältige Möglichkeiten in der qualitativen und quantitativen Analytik bietet, wie die folgenden drei Anwendungsbeispiele zeigen.

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