Kunststoffe mittels Infrarot-Spektroskopie identifizieren

Die einzelnen Monomer-Anteile des schlagzähen, zweiphasigen Kunststoffs ABS lassen sich wie folgt erkennen:

1. Styrol-Acrylnitril-Copolymer (SAN) – Diese kontinuierliche, harte Phase in den Seitenketten besteht aus den folgenden Monomeren:
   • Styrol: Es lässt sich einerseits durch das aromatische Ringsystem bei ~1600 cm⁻¹ sowie ~1490/1450 cm⁻¹ (C=C-Streckschwingungen des Benzolrings) nachweisen. Andererseits zeigen sich sehr starke Banden bei ~760 cm⁻¹ und ~700 cm⁻¹. Sie sind auf die Deformationsschwingungen der C-H-Bindungen am aromatischen Ring zurückzuführen.
   • Acrylnitril: Die sehr scharfe und markante Bande bei ~2235 cm⁻¹ steht für die Nitrilgruppe (C≡N) und ist somit der eindeutigste Indikator für Acrylnitril im ABS.
2. Polybutadien – disperse, zähelastische Phase in der Hauptkette bestehend ausschließlich aus
   • Butadien: Der Peak bei ~966–910 cm⁻¹ ist typisch für die C=C-Deformationsschwingung (trans-1,4-Butadien) und zeigt dadurch die elastische Gummiphase im ABS an.

Somit lässt sich der Kunststoff ABS mittels Infrarot-Spektroskopie eindeutig identifizieren. In gleicher Weise lassen sich auch die beiden teilkristallinen Kunststoffe Polyamid 6 (PA 6) und Polybutylenterephthalat (PBT) durch spezifische Banden eindeutig unterscheiden (siehe hierzu Abb. 2 und 3).

Da sich die Kristallitschmelzbereiche von PA 6 und PBT teilweise überschneiden, ist die Interpretation der DSC-Analyse oft nicht eindeutig. Das FTIR-Spektrum hingegen trennt die beiden Kunststoffe eindeutig voneinander. Es erlaubt zudem ein materialspezifisches Erkennen. PA 6 zeigt die für es charakteristische Doppelbande im Bereich ~1630/1535 cm⁻¹ (Amid I und II), während PBT die typische Esterbindung bei ~1715 cm⁻¹ ohne die Amid-II-Bande aufweist.