Chemische und physikalische Analyse

Die Dichte nicht geschäumter Proben kann mittels Eintauchverfahren bestimmt werden. Dabei werden die scheinbare Masse in Luft und der Auftrieb des Prüfkörpers in Wasser erfasst und daraus die Dichte berechnet.

Prüfnorm: DIN EN ISO 1183-1 - Teil 1 (akkr.)

Mit der Kalziumhydrid-Methode wird der Wassergehalt einer Probe bestimmt. Beim Erhitzen unter definierten Bedingungen wird das enthaltene Wasser freigesetzt und reagiert mit Kalziumhydrid. Über den entstehenden Wasserstoffdruck lässt sich der Wassergehalt unter Berücksichtigung der Einwaage bestimmen.

Siehe auch Rheologie und Rheometrie

Zur Bestimmung der Viskositätszahl wird eine Probe in einem geeigneten Lösemittel gelöst und anschließend die Durchlaufzeit durch ein Kapillarviskosimeter gemessen. Die gemessene Zeit ist ein Maß für die Viskosität der Probe. Neben der Bestimmung der intrinsischen Viskosität/Grenzviskositätszahl können z. B. auch Bauteile mit dem Ausgangsmaterial verglichen werden.

Prüfnormen: DIN EN ISO 307, DIN EN ISO 1628-5

Durch Extraktion mit heißen organischen Flüssigkeiten können herauslösbare Bestandteile aus Kunststoffen bestimmt werden. Dazu können beispielsweise Monomere, Oligomere, Weichmacher oder Stabilisatoren gehören. Art und Menge dieser Bestandteile können die Eigenschaften eines Kunststoffs beeinflussen und sind Hilfsmittel bei der Materialidentifizierung.

Prüfnormen: ISO 1407 (akkr.), DIN EN ISO 6427 (akkr.)

Zur Bestimmung von Füllstoff- und Fasergehalten stehen verschiedene Verfahren zur Verfügung. Bei der Ermittlung des Glührückstandes wird die Polymermatrix in einem Hochtemperaturofen unter definierten Bedingungen thermisch abgebaut, sodass die anorganischen Füllstoffe oder Verstärkungsfasern als Rückstand verbleiben und gravimetrisch bestimmt werden können.

Für faserverstärkte Kunststoffe, deren Verstärkungsfasern durch eine Veraschung geschädigt oder zerstört würden (z. B. Kohlenstofffasern), kann alternativ die Matrix mittels geeigneter Lösemittel chemisch entfernt werden. Die Fasern werden dabei isoliert und für weiterführende Untersuchungen aufbereitet.

Zur Bestimmung der Faserlänge und Faserlängenverteilung werden die separierten Fasern vereinzelt, digital erfasst und mittels bildanalytischer Verfahren ausgewertet. Die gewonnenen Daten ermöglichen eine detaillierte Charakterisierung der Faserstruktur und liefern wichtige Informationen zur Bewertung von Materialeigenschaften und Schädigungen in Verarbeitungsprozessen.

Prüfnorm: DIN EN ISO 1172, DIN EN 2564

Mit modernen Titrationsverfahren können Konzentrationen und Gehalte verschiedenster Substanzen präzise und zuverlässig bestimmt werden. Je nach Anforderung kommen geeignete Verfahren wie Säure-Base-, Redox-, potentiometrische und photometrische Titrationen zum Einsatz. Ein besonderer Schwerpunkt ist die Bestimmung der Säurezahl als Endgruppenanalyse von Polymeren, mit der sich der Gehalt an Carboxylendgruppen und damit wichtige Rückschlüsse auf Molmasse, Polymerisationsgrad sowie den Alterungs- oder Abbauzustand von Kunststoffen ziehen lassen.

 Prüfnorm: DIN EN ISO 2114 (Säurezahl)