Massenanalyse
Einfache Bestimmungsmethoden, Dichtebestimmung, Feuchtigkeitsbestimmung, Gehalt an Füll- und Verstärkungsstoffen, Bestimmung flüchtiger Bestandteile, Thermogravimetrie, Messunsicherheit
1st Edition
Published on 10. August 2020
224 pages
978-3-446-46492-6 (ISBN)
Description
Für die Schadensanalyse ist es von großer Bedeutung, das Material zunächst zu identifizieren, um Rückschlüsse auf Ursachen oder Versagensmuster treffen zu können.
Mittels einfacher Bestimmungsmethoden ist es möglich, ohne großen apparativen Aufwand und mit nur wenig chemischen Vorkenntnissen eine Identifizierung durchzuführen. um Rückschlüsse auf Ursache oder Versagensmuster treffen zu können.
Weitreichendere Informationen liefert die Kenntnis der Dichte eines Werkstoffes. Mit Hilfe von Dichtemessungen sind neben der Identifizierung von Reinmaterialien Aussagen über Verarbeitungsfehler und Füllstoffgehalte möglich.
Methoden der Massenanalyse sind:
- Einfache Bestimmungsmethoden (z. B. Bruchprobe, Lösemitteltest, Brandverhalten etc.)
- Dichtebestimmung
- Feuchtigkeitsbestimmung
- Gehalt an Füll- und Verstärkungsstoffen
- Bestimmung flüchtiger Bestandteile
- Thermogravimetrie
- Messunsicherheit
- Kunststoff-Bestimmungstafel
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Gottfried Wilhelm Ehrenstein
Massenanalyse
Einfache Bestimmungsmethoden, Dichtebestimmung, Feuchtigkeitsbestimmung, Gehalt an Füll- und Verstärkungsstoffen, Bestimmung flüchtiger Bestandteile, Thermogravimetrie, Messunsicherheit
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Gottfried W. Ehrenstein
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Author
Prof. em. Dr.-Ing. habil Dr. h.c. Gottfried Wilhelm Ehrenstein hat nach einem humanistischen Abitur an der Technischen Hochschule Hannover Allgemeinen Maschinenbau studiert. Nach der Promotion arbeitete er 10 Jahre in der Anwendungstechnischen Abteilung Kunststoffe der BASF AG und war gleichzeitig Lehrbeauftragter und nach der Habilitation 1976 Privatdozent der Fakultät für Maschinenbau der Universität Karlsruhe (TH, Prof. Macherauch). Von 1977 bis 1989 war er Inhaber des Lehrstuhls für Werkstoffkunde/Kunststoffe der Universität-Gesamthochschule Kassel, ab 1989 Professor für Kunststofftechnik des neu eingerichteten Lehrstuhls der Universität Erlangen-Nürnberg.
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Content
- Intro
- Der Herausgeber
- Begleitwort von Prof. Dr.-Ing. Sonja Pongratz
- Inhalt
- 1 Einfache Bestimmungsmöglichkeiten
- 1.1 Einleitung
- 1.1.1 Einfache Bestimmungsmöglichkeiten - Vorsortierung
- 1.1.1.1 Fingernageltest zur Unterscheidung von PE und PP
- 1.1.1.2 Bruchprobe
- 1.1.1.3 Lösemitteltest
- 1.1.1.4 Schwimm-Sink-Verfahren
- 1.1.2 Thermische Bestimmungsmöglichkeiten
- 1.1.2.1 Erhitzen im Glühröhrchen
- 1.1.2.2 Reaktion der Zersetzungsschwaden
- 1.1.3 Brandverhalten
- 1.1.3.1 Brandverhalten außerhalb der Flamme
- 1.1.3.2 Brennverhalten von Kunststoffen
- 1.2 Erkennungsgang
- 1.2.1 Thermoplaste (nach BASF)
- 1.2.2 Löslichkeit - Schmelzverhalten - Brennverhalten nach Dietrich Braun [1]
- 1.3 Beispiel
- 1.4 Normen
- 1.5 Verwendete Literatur
- 2 Dichtebestimmung
- 2.1 Einleitung
- 2.2 Dichtebestimmung verschiedener Formen
- 2.3 Bestimmungsverfahren der Rohdichte
- 2.3.1 Schwimmverfahren - Orientierungsmethode
- 2.3.2 Bestimmung der Flüssigkeitsdichte mit Tauchkörperverfahren [DIN EN ISO 2811-2]
- 2.3.3 Trennung von Kunststoffgemischen mit dem Schwimm-Sink-Verfahren [DIN EN ISO 1183-1]
- 2.3.4 Bestimmung der Rohdichte nach dem Auftriebsverfahren [DIN EN ISO 1183-1]
- 2.3.4.1 Bestimmung der Rohdichte mit dem Flüssigkeitspyknometer [DIN EN ISO 1183-1]
- 2.3.4.2 Messprinzip des Pyknometers
- 2.3.4.3 Probenpräparation
- 2.3.4.4 Messung
- 2.3.5 Bestimmung der Rohdichte nach dem Titrationsverfahren [DIN EN ISO 1183-1]
- 2.3.6 Bestimmung der Dichte nach dem Dichtegradienten-Verfahren [DIN EN ISO 1183-2]
- 2.3.7 Bestimmung der Dichte nach dem Gaspyknometer-Verfahren [DIN EN ISO 1183-3]
- 2.3.8 Schaumstoffe - Bestimmung der Dichte aus Masse und Volumen [DIN EN ISO 845]
- 2.3.9 Scheinbare Dichte von Pulvern - Schüttdichte, Stopfdichte [DIN EN ISO 60 und 61]
- 2.3.10 Anwendungen der Dichtemessung
- 2.4 Normen
- 2.5 Verwendete Literatur
- 3 Feuchtigkeit in Kunststoffen - Analyseverfahren
- Mit Dr. K. Dreblow
- 3.1 Feuchtigkeit in Kunststoffen
- 3.2 Wirkung von Wasser
- 3.2.1 Feste Kunststoffe
- 3.2.1.1 Mechanische Eigenschaften von Polyamid
- 3.2.1.1.2 Wasseraufnahme
- 3.2.1.2 Rücktrocknung
- 3.2.1.3 Konditionierungsverfahren
- 3.2.2 Feuchte bei der Verarbeitung
- 3.2.2.1 Grundlagen
- 3.2.2.2 Einfluss auf die Viskosität
- 3.2.2.3 Einfluss auf die Struktur der Kunststoffe
- 3.2.2.4 Trocknung für die Verarbeitung nach Friedrich Johannaber
- 3.2.2.4.1 Ausgangszustand
- 3.2.2.4.2 Trocknungszeit und -temperatur
- 3.2.2.4.3 Fehler beim Trocknen
- 3.2.2.4.4 Bestimmung der Restfeuchte
- 3.2.3 Methoden zur Bestimmung des Wassergehalts
- 3.2.3.1 Gravimetrische Methode
- 3.2.3.2 Infrarot-/Mikrowellentrocknung
- 3.2.3.3 TVI-Test (Tomasetti's-Volatile-Indicator)
- 3.2.3.4 Wasserselektive Methoden (Coulometrische Methoden)
- 3.2.3.4.1 Karl-Fischer-Titration (KF-Titration)
- 3.2.3.4.2 Wasserselektive Phosphorpentoxid-Methode
- 3.2.3.4.3 Halogen-Moisture-Analysator
- 3.2.3.5 Vergleich der Messverfahren nach Mettler
- 3.2.4 Beispiele
- 3.3 Normen
- 3.4 Verwendete Literatur
- 4 Bestimmung des Gehalts an Füll- und Verstärkungsstoffen
- 4.1 Grundlagen
- 4.2 Füll-/Verstärkungsstoffgehalt in der Schadensanalyse
- 4.3 Methoden zur Bestimmung des Füll-/Verstärkungsstoffgehalts
- 4.3.1 Lösen der Kunststoffmatrix
- 4.3.2 Thermische Zersetzung der Kunststoffmatrix (Kalzinieren)
- 4.3.3 Anwendungen der Füllstoffgehaltsbestimmungen
- 4.3.4 Aramid- und Kohlenstofffaser-Gehalt bei Epoxidharzmatrix
- 4.3.5 Kohlenstofffaser-Gehalt bei Phenolharz- oder Polyimidmatrix
- 4.3.6 Bestimmung des Glasfaser- und Füllstoffgehalts
- 4.3.7 Glasfaser- + Füllstoffgehalt
- 4.3.7.1 Glasfaser + Calciumcarbonat
- 4.3.7.2 Glasfaser + Kaolin
- 4.3.7.3 Glasfaser + Aluminiumhydroxid
- 4.3.8 Bestimmung des Rußgehalts
- 4.3.9 Aussagemöglichkeiten und Grenzen der Füllstoffbestimmung
- 4.4 Normen
- 4.5 Verwendete Literatur
- 5 Thermogravimetrie
- 5.1 Einführung
- 5.1.1 Grundlagen
- 5.1.2 Messprinzip
- 5.1.2.1 Messablauf
- 5.1.2.2 Auswertung
- 5.1.2.2.1 Einstufige Massenänderung
- 5.1.2.2.2 Mehrstufige Massenänderung
- 5.1.2.3 Praktische Vorgehensweise
- 5.1.3 Praktische Anwendungen
- 5.1.4 Beispiele
- 5.1.4.1 Verschiedene Thermoplaste
- 5.1.4.2 Schlagzähmodifikator
- 5.1.4.3 PC/ABS-Blend
- 5.1.4.4 Silikondichtung
- 5.2 Normen
- 5.3 Verwendete Literatur
- 6 Bestimmung von extrahierbaren Bestandteilen
- Prof. Sonja Pongratz
- 6.1 Einsatz der Extraktion
- 6.2 Durchführung
- 6.2.1 Soxhlet-Extraktion und Twisselmann-Extraktion
- 6.2.2 Beschleunigte Verfahren
- 6.3 Beispiele
- 6.3.1 Beschädigung der Oberfläche einer Slushhaut durch Anti-Rutsch-Matte
- 6.3.2 Rohre und Schläuche aus Polyamid
- 6.3.3 Aushärtegrad von Phenolharzen
- 6.3.4 Ummantelung Kabelstrang aus PVC
- 6.4 Normen
- 6.5 Literatur
- 7 Messunsicherheit zur Massenanalyse
- Prof. Dr. Samuel Affolter, Dr. Bruno Wampfler
- 7.1 Erläuterungen zu den präsentierten Ringversuchsdaten
- 7.2 Begriffe der Messunsicherheit
- 7.3 Erläuterungen zu den präsentierten Ringversuchsdaten
- 7.4 Thermogravimetrie
- 7.4.1 Erläuterungen zu den Ringversuchen
- 7.4.2 Weichmachergehalt
- 7.4.3 Rußgehalt
- 7.4.4 Glührückstand
- 7.4.5 Ringversuchswerte
- 7.5 Haupt- und Nebenbestandteile
- 7.5.1 Elemente
- 7.5.1.1 Halogene
- 7.5.1.2 Schwefel
- 7.5.1.3 Stickstoff
- 7.5.2 Verbindungen
- 7.5.2.1 Weichmacher
- 7.5.2.2 Vinylacetatgehalt in Ethylen-Vinylacetat-Copolymeren
- 7.5.2.3 Wasser
- 7.5.2.4 Glührückstand
- 7.6 Spurenbestandteile
- 7.6.1 Elemente: Halbmetalle, Schwermetalle, Brom
- 7.6.2 Stabilisatoren
- 7.6.3 Restlösemittel
- 7.7 Zusammenfassung
- 7.8 Normen
- 7.9 Verwendete Literatur
- 8 Anhang
- 8.1 Saechtling-Bestimmungstafel zum Erkennen von Kunststoffen
- Index
