이소시아네이트는 고성능 폴리우레탄을 기반으로 하는 고분자에서 코팅, 폼, 접착제, 탄성화합물 및 절연을 처리하는 중요한 구성 요소입니다. 잔류 이소시아네이트에 대한 노출 우려 때문에 새 제품 내 잔류 이소시아네이트에 대한 제한이 생성되었습니다. 오프라인 샘플링 및 분석을 사용해 잔류 이소시아네이트(NCO) 농도 측정을 하는 기존 분석법은 다음과 같은 우려를 불러 일으킵니다.
공정 분석 기술을 활용한 현장 모니터링으로 이런 문제를 해결합니다. 특히, 전반사율(ATR) 센서를 활용한 현장 mid-IR 분광기는 이 제품의 선택성 및 민감성 덕분에 이상적인 선택입니다. 인라인 FTIR 분광기는 반응 시작, 진행, 변환, 중간(일시적 및/또는 고반응성) 생성물과 종말점을 실시간으로 모니터링하는 간편한 방법을 제공합니다. FTIR 분광기는 오프라인 분석을 위해 샘플을 추출하지 않고도 반응 환경에서 NCO, 폴리올, 부산물 및 프리폴리머 농도를 정량화할 수 있습니다. 이는 제조업체 및 배합업체로 하여금 제품 품질 규격, 직원 안전 및 환경 규정을 충족하도록 보장합니다.
이 사례에서 디소시아네이트는 폴리올과 반응합니다. 반응 온도, 들어오는 시작 재료 품질, 공급 속도, 반응 역학 및 반응 시간을 비롯해 여러 주요 공정 파라미터가 제품 내 잔여 디소시아네이트에 영향을 미칠 수 있습니다.
반응 진행을 추적하기 위해 배치 지속 시간 동안 현장 FTIR 분광기 프로브가 용기에 직접 삽입됩니다. 중간 적외선 스펙트럼이 60초마다 기록되고 시간 경과에 따라 도표로 작성되어 오른쪽에 보이는 것처럼 3차원 폭포 그래프로 표시됩니다. 이 도표는 시간 경과에 따라 반응물 감소가 어떻게 부산물의 증가를 동반하는지 나타냅니다. 또한 결과는 반응 진행을 통해서도 나타나며 반응 시간의 함수로서 각 반응 요소의 상대 농도 플롯을 표시합니다.
디소시아네이트 요소에 대한 중간 적외선 흡광도 값 추세는 ASTM 적정 방법과 상관관계가 있습니다. 추세가 기대값에서 벗어나는 경우 현장 측정은 최적 또는 기대값으로부터의 변화를 즉시 감지할 수 있어, 엔지니어 및 공장 작업자에게 프리폴리머 개발 또는 제조 중 필요한 보정을 할 수 있는 기회를 제공합니다. 실시간으로 이용할 수 있는 이런 실행 가능한 정보는 품질 기준을 충족하지 못한 배치에 대해 재작업의 필요성을 줄이거나 없앱니다. 이를 통해 생산량을 최적화하고 운영 비용을 줄이면서도 잔류 NCO 농도가 규격에 부합하도록 보장합니다.
PAT를 활용한 현장 모니터링은 실시간으로 이소시아네이트(NCO), 폴리올, 부산물 및 프리폴리머 농도를 정량화할 수 있도록 공정 이해도를 제공합니다. 이 백서에서는 제품 품질, 직원 안전 및 환경 규정을 충족하기 위해 현장 중간 적외선 분광기를 이용했습니다.
잔류 이소시아네이트(NCO)의 제어를 개선하기 위해 적외선 분광기가 널리 사용되고 있습니다. 학계 및 업계 연구원들은 연구를 진전시키는 데 사용되는 포괄적인 정보 집약적 실험 데이터를 제공하고자 현장 mid-FTIR 분광기를 활용합니다.
현장 ReactIR FTIR 분광기 는 중요 반응 종 및 반응 진행에 대한 연속 모니터링을 제공합니다. ReactIR은 오프라인 샘플 및 분석을 어렵게 하는 까다로운 조건에서도 반응 시작, 변환, 중간 생성물 및 종말점에 대한 특정 정보를 제공합니다. 자동화 합성 반응기와 현장 분석 도구의 결합을 통해 하루 24시간 모든 반응 파라미터를 제어 및 기록함으로써 추가 생산성을 제공합니다.
