Un futuro sostenible para el análisis de polímeros

El análisis de polímeros es el estudio de las propiedades químicas y físicas de los polímeros, grandes moléculas formadas por unidades repetitivas llamadas monómeros. Puede incluir técnicas como molecular weight determination, estructura química y pruebas de impurezasy análisis térmico. Las tecnologías analíticas emergentes también pueden utilizarse para el análisis directo de los constituyentes poliméricos de volátil o naturaleza no volátil. Este campo de investigación es fundamental para comprender y mejorar las propiedades de estos materiales, que tienen una amplia gama de aplicaciones en sectores como el envasado, el textil, la construcción y el transporte.

Waters ayuda a los fabricantes de plásticos con la información que necesitan para diseñar biomateriales de mayor rendimiento. La industria de los polímeros reconoce cada vez más la importancia de la sostenibilidad, y el análisis de polímeros es esencial para desarrollar soluciones sostenibles. Waters ofrece varias técnicas para promover el análisis sostenible de polímeros, desde analizadores térmicos (TA) hasta cromatografía de permeación en gel (GPC) y espectrometría de masas (MS). Completo analytical testing solutions for polymeric materials de las aguas desempeñan un papel vital a la hora de garantizar la seguridad y calidad de los productos de los que miles de millones de personas dependen cada día, como alimentos, agua, productos farmacéuticos, cosméticos y materiales.

Química analítica para un medio ambiente más seguro

También ayudamos a los científicos a desarrollar materiales capaces de ahorrar energía. Cromatografía polimérica avanzada de Waters (ACQUITY Advanced Polymer Chromatography (APC) System emparejado con Columnas APC ACQUITY™) ofrece varias ventajas claras a los científicos de laboratorio. El emparejamiento:

• Aceleración de los análisis hasta 20 veces superior a la SEC/GPC tradicional
• Utilizar muchos menos disolventes para el análisis
• Reducir la complejidad de las operaciones y el espacio ocupado por los equipos
• En última instancia, reducirá el coste del análisis por muestra

Simplificación de la caracterización de polímeros

Dos técnicas se utilizan cada vez más en el análisis de polímeros sostenibles: GPC y MS.

La GPC, también conocida como cromatografía de exclusión por tamaño (SEC), es una técnica que separa las moléculas de polímero en función de su tamaño, para determinar la distribución del peso molecular (MW). Con esta información, los laboratorios pueden comprender las propiedades de los polímeros y desarrollar soluciones nuevas y sostenibles, como reducir el desperdicio de recursos en la producción y maximizar la posibilidad de utilizar materiales poliméricos reciclados.

Con la EM, es posible caracterizar la composición y estructura de las moléculas de polímero y combinar esta técnica con la GPC/SEC para realizar análisis más exhaustivos, como identificar y cuantificar la presencia de impurezas, aditivos y especies de bajo MW en una muestra de polímero, todos ellos aspectos críticos para la sostenibilidad de los polímeros. La EM también puede utilizarse para analizar la breakdown products of polymers during recycling and biodegradationque pueden aportar información sobre la sostenibilidad de estos procesos.

Aunque los instrumentos de EM avanzados son fundamentales para las fases de investigación y desarrollo, para las pruebas analíticas rutinarias, los espectrómetros de masas cuadrupolares de pequeño tamaño, como el Waters ACQUITY QDa Detector™ son los más adecuados para resolver los problemas de coste, complejidad de funcionamiento y tamaño, al tiempo que satisfacen los requisitos de análisis de polímeros. El tamaño significativamente menor del detector ACQUITY QDa es ideal, ya que hace que la EM sea más accesible y fácil de usar que nunca.

Ventajas del análisis de un solo sistema

La GPC y la MS son extremadamente valiosas en el análisis de polímeros, pero tradicionalmente se han realizado como pasos separados en instrumentos analíticos distintos, lo que añade un coste y una complejidad significativos. Al combinar la GPC y la MS en un único systemEl análisis de polímeros puede ser más eficiente y rentable. Los científicos de Waters probaron un enfoque de sistema único, demostrando cómo un sistema ACQUITY APC, combinado con el Waters ACQUITY UPLC Refractive Index (RI) Detector™ y el Waters ACQUITY QDa Detector, puede acelerar el análisis de polímeros midiendo con precisión la distribución de MW de polímeros y detectando aditivos de polímeros simultáneamente.

Este enfoque es muy beneficioso, ya que

• Elimina la necesidad de múltiples instrumentos
• Reduce los pasos de preparación de la muestra
• Aumenta la exactitud y precisión del análisis

Además, al utilizar un único sistema para los análisis GPC y MS, los laboratorios pueden:

1. Obtenga información tanto del MW como química del polímero en una sola pasada, para una comprensión más completa de las propiedades del polímero. Esto puede ser especialmente útil para identificar y cuantificar la presencia de impurezas, aditivos y especies de bajo MW en una muestra de polímero.
2. Gestionar y ofrecer la correlación del MW con la estructura química, proporcionando valiosos conocimientos sobre la relación entre las propiedades de los polímeros y la sostenibilidad.

Ayudamos a nuestros clientes a resolver sus problemas más difíciles y a reducir el impacto ambiental

En general, el análisis de polímeros es una aplicación compleja y polifacética que desempeña un papel vital en el avance de las propiedades y la sostenibilidad de estos materiales. Waters analytical solution para el análisis rutinario de polímeros combina las ventajas del sistema ACQUITY APC con el detector de índice de refracción (RI) ACQUITY UPLC y el detector ACQUITY QDa en un único sistema, y permite realizar análisis cualitativos y cuantitativos acelerados tanto de concentraciones de MW como de aditivos en cuestión de minutos por muestra. Esta configuración analítica eficaz y rentable permite obtener información rápida y valiosa, útil para el desarrollo de soluciones más ecológicas y sostenibles en la industria de los polímeros. Estas son las formas en que Waters sigue afrontando los retos del futuro.

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Referencias

1. Folleto del sistema avanzado de cromatografía de polímeros ACQUITY, 720006774.
2. Pirólisis-Cromatografía de gases-Espectrometría de masas de alta resolución con ionización suave para una mayor confianza en la caracterización de polímeros, 720007599.
3. Análisis directo en tiempo real de compuestos orgánicos volátiles de plásticos de origen biológico mediante detección de masas ACQUITY QDa por ionización suave, 720007504.
4. RADIAN ASAP for Simple Mass Spectral Screening of Polymer Formulations, 720007270.
5. A Consolidated Approach for Analytical Testing of Recycled Industrial Plastics, 720007813.
6. Un sistema único para la caracterización de la distribución del peso molecular y los aditivos en polímeros, 720006818.
7. A New Strategy for Confident Characterization of Extractables from Post-consumer Recycled Plastics Using LC-QToF, 720007837.
8. Capacidades del instrumento detector ACQUITY QDa, 720006797.
9. Lo K., Ritchie M., Sato N. 2020. Un único sistema para la caracterización de la distribución del peso molecular y los aditivos en polímeros. Nota de aplicación de Waters Corporation, 720006818.

Recursos adicionales:

Blog: La espectrometría de masas gana popularidad en el análisis de polímeros

Blog: La nueva solución ACQUITY Premier reduce la variabilidad de los analitos sensibles a los metales