聚合物材料表征分析过程中使用了哪些技术？
聚合物的应用领域非常广泛，因此聚合物分析技术多种多样也就不足为奇了。在将聚合材料和产品从研发实验室转移到生产线，或从生产线移交到最终客户之前，需要对其质量和性能进行测试。
从利用X射线荧光光谱仪 (XRF) 分析确定聚合物链的分布情况、检测催化剂含量，到利用X射线衍射仪 (XRD) 监测结晶度，再到通过激光衍射和静态图像分析筛选粒度和形态，Malvern Panalytical 为每一种聚合物分析需求提供前沿解决方案。
聚合物的X射线荧光分析
X射线荧光 (XRF) 是一种行之有效的元素分析技术，广泛应用于许多行业。当X射线照射到材料中的原子时，原子会组成荧光“指纹”，而这可以揭示材料的元素组成。这些数据对于遵守有关毒金属含量的全球性指令（如 RoHS-3、WEEE 和 ELV）至关重要。
Malvern Panalytical 提供先进的的 XRF X射线荧光光谱分析仪和聚合物表征参考材料，包括用于添加剂和填充剂分析的 ADPOL 和用于准确分析有毒元素的 TOXEL。
- XRF 分析的应用范围
- 在塑料回收领域，XRF（X射线荧光光谱仪）常被用于识别和量化回收聚合物的元素组成，确保污染物和添加剂含量在可接受的范围内。这对于优化加工条件、保持产品质量和满足监管标准至关重要。
- XRF（X射线荧光分析）还能精准识别可能对再生塑料的力学和热学特性产生不利影响的杂质，从而指导改进分拣和加工方法。
- 精确的元素表征能确保催化剂具有正确的元素组成，同时其活性位点具备最佳分散度，这是实现化学反应高效率和高选择性的关键。借助 XRF分析仪，研究人员可以微调催化剂配方，监控催化剂失活过程，同时开发出更耐用、更环保的材料。
聚合物的X射线衍射分析
研究聚合物的晶体结构和相组成为了解和优化其性能特征奠定基础。聚合物中的晶体和非晶体部分的排布直接影响其机械强度、热稳定性和化学耐受性等特性。
Malvern Panalytical 提供业内领先的X射线衍射 (XRD) 产品及服务，包括台式X射线衍射仪 Aeris 和多功能落地式 XRD锐影 Empyrean。
Aeris
- Aeris 是一款紧凑型台式 XRD 分析仪，其设计兼具多功能、高数据质量及结果可再现三大特点。
- 对于需要测量各类样品晶体特性的实验室经理、大学教授和制造业从业人员来说，它堪称理想解决方案。
- 借助 Aeris 台式 X射线衍射仪，用户可以享受大型落地式 XRD 设备的准确性和功能，但无需付出高昂的拥有成本或掌握专业知识。
Empyrean
- 多功能落地式 XRD 系统 Empyrean 锐影专为实现顶尖数据质量而设计，即使要求极高的硬辐射应用场景也不在话下。
- 它是一个全能平台，能确保为每个样品类型提供优秀数据质量。Empyrean 是各类模块和功能的大集合，单台仪器便可满足X射线衍射、散射与成像应用。
这两款 XRD仪器为聚合物表征提供了关键功能：采用巧妙设计，支持通过硬件附件和新版软件轻松进行修改。例如，Aeris 采用模块化构造，可轻松添加附件和插件。Empyrean 锐影的PreFIX模块使用户无需费力重新校准，即可切换不同的配置，非常灵活。
这种灵活性设计还显著提升了设备的可持续性。随着微塑料问题越来越受关注，未来的法规可能会加强对聚合物筛查的要求，以防止对环境造成破坏。面向未来的 XRD 仪器可轻松参与各类新分析流程，让您更深入地了解聚合物对环境的影响。
- 应用领域
- 在研发过程中，研究人员可以通过分析聚合物的晶体结构，预测其在各种加工条件和环境条件下的性能表现。
- 这些洞察对于确保工业生产质量的一致性也至关重要。
- 了解相组成有助于识别潜在缺陷和有待改进的领域，最终推动先进聚合物材料设计和开发领域的创新。
激光衍射技术在聚合物与微塑料分析中的应用
Mastersizer 系列激光粒度分析仪
颗粒粒度智能测量方法
粒度分布分析在聚合物领域中发挥着至关重要的作用，它为原材料和成品提供了关键的洞察。粒度分析过程有助于表征颗粒的粒度范围和分布，这些数据直接影响聚合物的机械、热学和化学特性。
激光衍射技术测量散射激光束的强度随角度的变化，并利用该数据生成有关粒度分布的信息。Mastersizer 3000+ 是一款紧凑型智能激光衍射粒度仪，可满足当今实验室的分析要求并满足严苛的工作流程的需要。
- 分析应用范围
- 在原材料研究中，准确的粒度信息可确保添加剂和填充剂符合均匀性和性能的必要标准，这对实现一致的生产成果至关重要。
- 在生产过程中，监测粒度分布是维持工艺控制的关键，因为任何偏差都可能预示着颗粒团聚或混合不均等问题，最终影响聚合物的加工性能。
- 聚合物悬浮液和胶体聚合物解决方案的制造商可以验证聚合物是否符合期望的性能标准和行业标准，确保其在应用场景中的可靠性和功能性。
聚合物形貌分析
Morphologi 4-ID
通过试用 Wiley 的 KnowItAll® 拉曼识别专业软件包，在单一集成平台上实现快速、自动、成分特定的颗粒表征
聚合物形貌对于研究聚合物链的排列、支化以及分子量如何影响聚合物的结构和力学特性至关重要。支化和分子量分布尤为重要。
聚合物分子链的排列方式（包括支化程度和分子量分布）对材料特征定性具有重要影响，这些特征包括机械强度、粘度、热学特性和化学耐受性等。例如，分子链的支化会影响聚合物链的缠结方式和相互作用，从而改变材料的密度和柔韧性。同样，分子量的变化会影响聚合物的可加工性和总体性能，分子量越高通常会带来更高的韧性和强度。
Morphologi 4-ID 粒度粒形分析仪 可用于分析聚合物。它通过静态图像分析，对颗粒样品进行精细的形貌描述，并能精确测定粒径、颗粒形状等多种参数。静态图像分析仪特别适用于聚合物颗粒的表征，例如粉床熔融成型等工业应用中用到的颗粒。
Morphologi 4-ID 静态粒度粒形及化学组分分析系统集成了自动化成像与化学成分识别功能，可对聚合物结构与性能进行全面分析，这一优势对于优化材料在各类应用中的表现至关重要。
- 应用领域
- 通过研究颗粒形貌参数，研究人员可以预测和调控各种条件下聚合物的性能表现，最终设计出针对特定应用场景的材料。
- 这种能力还可用于确保生产过程中产品质量的一致性。
深厚的专业经验
凭借其独特的特性，新型的先进聚合物在推动可持续材料发展方面发挥着重要作用。开发、制造这些聚合物并确保其质量需要最先进的分析工具和专业技术。正因如此，Malvern Panalytical 是您探索该领域的合作伙伴。
我们的应用专家拥有各自所在领域的深厚的专业知识和经验，可以帮助您将自己的专业知识与我们的测量技术相结合。从分析仪器到操作员培训、样品制备协助和维护支持，我们随时做好准备，在您的聚合物开发和制造流程的每一步为您提供帮助。