Een
toegevoegde
waarde

aan uw
innovatie

Een
toegevoegde
waarde

aan uw
innovatie

Services

PTG/e kan gezien worden als een verlengstuk van uw eigen R&D activiteiten. Denk bijvoorbeeld aan contract research of het analyseren van een materiaal. We werken op een pragmatische manier; de interne lijnen zijn kort en de onderzoekers hebben op regelmatige basis contact met de klant om de voortgang van het project te bewaken en eventueel bij te sturen.

Daarnaast organiseert PTG/e open cursussen op post-doctoraal niveau. Door het opgebouwde netwerk van docenten kunnen wij ook de mogelijkheid aanbieden om een (in-house) maatwerkcursus op te zetten.

PTG Eindhoven Material Innovators
Video afspelen

Onderzoek & innovatie

Heeft u van tijd tot tijd een ervaren partner nodig om uw interne R&I aan te vullen? Bijvoorbeeld wanneer u capaciteit tekort komt of de benodigde expertise niet in huis heeft?
PTG/e is volledig uitgerust om een verscheidenheid aan taken op zich te nemen.

Analyse & Advies

Ook voor kortere projecten is PTG/e uw partner.

Vergelijking van grondstoffen, materiaalidentificatie of een snelle literatuurscan, het zijn slechts enkele van de diensten die PTG/e voor u kan uitvoeren. 

Cursussen

PTG/e heeft toegang tot een breed netwerk van (eigen) experts op veel verschillende gebieden en is daarom uitstekend in staat om u te helpen uw kennis van polymeren uit te breiden. We organiseren cursussen op maat, maar ook de open PTN-cursussen.

Publicaties

Vooral voor polymeren: Size Matters!

Belangrijke eigenschappen van polymeren zoals de treksterkte en viscositeit hangen sterk af van de grootte, of beter gezegd, de ketenlengte van de macromoleculen waaruit ze bestaan. Met andere woorden, deze eigenschappen worden gedefinieerd door de molecuulgewichtsverdeling en het gemiddelde molecuulgewicht van het polymeer. Het meten van het molecuulgewicht van een polymeer levert daarom cruciale informatie op voor het begrijpen van vele aspecten die verband houden met het gedrag van polymeren.

Het meten van het molecuulgewicht van een polymeer levert daarom cruciale informatie op voor het begrijpen van vele aspecten die verband houden met het gedrag van polymeren.

Zo kunnen chemisch identieke polymeren verschillende mechanische eigenschappen vertonen als gevolg van een verschillend molecuulgewicht. Dergelijke verschillen zijn vaak het gevolg van de afbraak van polymeren en zijn vooral relevant in de context van recycling. Ook bij de productie van polymeren is het molecuulgewicht een belangrijke parameter bij de kwaliteitscontrole. Vaak wordt alleen de melt flow index (MFI) gemeten, terwijl kennis van het werkelijke molecuulgewicht (verdeling) een gedetailleerder beeld geeft. Ten slotte is bij de ontwikkeling van nieuwe polymeermaterialen de beoordeling van het molecuulgewicht een sleutelfactor voor het optimaliseren van synthese omstandigheden.

Het molecuulgewicht van veel conventionele polymeren kan gemakkelijk worden bepaald met een techniek die Size Exclusion Chromatography (SEC) wordt genoemd. Deze techniek scheidt opgeloste polymeermoleculen op basis van hun grootte door ze door een kolom met poreuze deeltjes te leiden. Terwijl de grotere moleculen de poriën niet kunnen binnendringen en daarom relatief snel uit de kolom elueren, komen de kleinere wel in de poriën van het kolommateriaal en ervaren dus een netto vertraging. Het uiteindelijke resultaat is een chromatogram, dat de hoeveelheid materiaal toont die uit de kolom elueert versus de elutietijd, waarbij de elutietijd omgekeerd evenredig is met het molecuulgewicht.

Een belangrijk probleem met SEC is het feit dat polymeren moeten worden opgelost in een geschikt oplosmiddel. Echter zijn niet alle polymeren hetzelfde en hun oplosbaarheid hangt sterk af van hun chemische aard en molecuulgewicht. Hoewel veel gangbare polymeren (bijvoorbeeld perspex of polystyreen) gemakkelijk worden opgelost in tetrahydrofuran (THF), hebben meer polaire materialen zoals polyamiden of sommige polyesters hexafluorisopropanol (HFIP) nodig voor volledige oplossing. Zelfs water (H2O) kan het enige geschikte oplosmiddel zijn voor bepaalde polymeren. Aan de andere kant kan de industrieel belangrijke klasse van polyolefinen (bijv. polyethyleen, polypropyleen) alleen worden opgelost in een gechloreerd oplosmiddel en wordt de volledige SEC-analyse uitgevoerd bij 160 ° C!

Het is duidelijk dat elk type materiaal specifieke meetomstandigheden nodig heeft om het molecuulgewicht te bepalen. Bij PTG/e hebben we jarenlange ervaring met polymeren van uiteenlopende aard. Onze moderne SEC-apparatuur, die op verschillende oplosmiddelen werkt, stelt ons in staat om molecuulgewicht bepalingen van bijna elk polymeer materiaal uit te voeren, inclusief die waarvan bekend is dat ze 'moeilijk' op te lossen zijn.

Neem contact met ons op als u wilt weten of molecuulgewicht bepaling door SEC een baanbrekend inzicht kan geven in uw materiaal!

Surface structure analysis by profilometry

De analyse van oppervlaktestructuren is van groot belang in veel industrieën, zoals chip en sensorproductie, injektprinten of in de membraanproductie. In deze industrieën worden oppervlakteanalyses gebruikt voor kwaliteitscontrole, het controleren van oppervlakteruwheid of het vinden van de oorzaak van defecten.

 

Een van onze klanten had ons benaderd om een probleem met een uit te harden kunststof op te lossen. De toepassing van dit product vereist een vlakke ondergrond. De kunststof wordt eerst op een Teflon-film gegoten, om vervolgens het platte oppervlak van deze films op het kunststofproduct te 'kopiëren'. Met het blote oog lijkt zo'n film inderdaad vlak, maar oppervlakteprofilering onthulde dat de film diepteverschillen heeft van 1-1,5 micrometer (zie figuur 1). Een siliciumwafer, een bekend vlak substraatmateriaal, vertoont diepteverschillen van slechts 30 nanometer (zie figuur 2). Het gebruik van deze siliciumwafer als substraat voor de uit te harde kunststof leidde tot de gewenste gladheid van het eindproduct. Daarom stelde oppervlakte profielmeting onze klant in staat om het juiste substraat voor hun product te kiezen.

PTG Eindhoven Surface structure analysis by profilometry
Surface profiling

Figuur 1: Oppervlakteprofiel van teflonfolie.

Profilometry is a great way to analyse a surface of a product. There are two ways optical profilometry and stylus profilometry, For a soft surface optical profilometry will gif the best results.

Graph of surface profilometry. When a surface seems flat is doesn't mean it is. With this analysis technique we at PTG Eindhoven can analyse the surface of the material.

Figuur 2: Oppervlakteprofiel van het silicium (Si) wafer met een lijnprofielanalyse, aangegeven door het roze raster. Het lijnprofiel wordt weergegeven in de grafiek.

Een ander voorbeeld hieronder toont een microchip, die te vinden is in alledaagse apparaten zoals laptops of smartphones. Een gedetailleerd beeld van het complexe oppervlakteprofiel kan worden gebruikt om de chip te inspecteren op eventuele schade of verkeerde montage. De oppervlaktebeelden in figuur 3 werden verkregen door een optische oppervlakteprofiel meting.

2D image of a surface structure analysis by profilometry.

3D structure analysis by profilometry, in this result it's easy to see the surface is not flat.

Figuur 3: Oppervlakteprofiel in 2D en 3D van een microchip in gewone elektronica.

Met deze techniek kunnen oppervlakken snel en nauwkeurig worden geanalyseerd. Oppervlakteprofiel meting kan optisch gebeuren (optische profilometrie), waarbij licht wordt gebruikt om een oppervlak te verlichten. Het gereflecteerde licht wordt gedetecteerd en vertaald naar een 2D/3D profielbeeld. Profielmetingen kunnen echter ook fysiek worden uitgevoerd (stylus profilometrie), waarbij een stylus wordt gebruikt om een oppervlak af te tasten. Beide technieken zijn uiterst gevoelig en kunnen diepteverschillen van minder dan 1 nanometer meten. Welke techniek de voorkeur heeft, hangt af van het monsteroppervlak. Voor een zacht oppervlak kies je voor optische profilometrie, zodat het oppervlak niet verandert als resultaat van de meting. Als een oppervlak (bijna) al het licht absorbeert, heeft stylus profilometrie de voorkeur.

Bij PTG/e bieden we zowel optische als stylus profilometrie aan, elke techniek heeft zijn voor- en nadelen (die vaak kunnen worden gecompenseerd door de andere techniek). We overleggen, en beslissen altijd samen met onze klant, welke techniek geschikt is voor hen.

Bent u geïnteresseerd in optische en fysieke oppervlakteprofilering? Neem dan contact met ons op, we bespreken graag de mogelijkheden.
Contact

 

Surface analysis

Bio-based aliphatic/aromatic poly(trimethylene furanoate/sebacate) random copolymers: Correlation between mechanical, gas barrier performances and compostability and copolymer

Agata Zubkiewicz, Anna Szymczyk, Rafaël J. Sablong, Michelina Soccio, Giulia Guidotti, Valentina Siracusa, Nadia Lotti
Polymer Degradation and Stability, 195,2022, 109800