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氣質百川丨GCMS為材料壽命評價加速
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近年來各種新型材料蓬勃發(fā)展，生活的各個領域都能看到新材料帶來的便利。材料的用途越來越廣，人們對于材料性能要求越來越高，使用的環(huán)境要求也越來越苛刻。比如太陽能電池板上使用的材料，需要耐受高溫，紫外線照射等惡劣的使用環(huán)境，同時要保證幾十年的長壽命。這對材料的加工制造提出了高要求，同時也對材料的壽命檢測提出了高要求。
本文以乙烯-醋酸乙烯共聚物（EVA）為例介紹采用UV-Py/GC-MS經UV降解后，材料溢出氣體以及材料結構的變化。
如圖所示為Py-GCMS搭載微型UV發(fā)射器，相比于傳統(tǒng)的測試方法，此系統(tǒng)可以快速地對EVA薄膜進行紫外線降解。
一、UV-Py/GC-MS分析EVA膜UV降解過程中產生的揮發(fā)性有機物
分析步驟如下圖所示
設置裂解爐溫度為60℃，紫外照射時間（0,1,2,5小時）獲得氣體產物變化。從下圖可以推測出，隨著UV照射時間的增加，揮發(fā)性氣體物質的種類和含量都有增加。由于EVA一般很少含添加劑，所以認為揮發(fā)性氣體來自于EVA材料本身，從而可以推導出EVA的光降解反應過程。
二、通過溢出氣體分析（EGA-MS）檢測不同UV照射時間 EVA的變化
設置裂解爐升溫程序40.0℃（2min）→20℃/min→750.0℃（2.5min）檢測不同照射時間EGA譜圖變化。
從上圖可以看出，隨著UV照射時間的延長，熱分解溫度有所降低（峰2），這意味著分子量減小了，說明EVA膜的主鏈結果發(fā)生光降解。此外，不同UV照射時間的主鏈（峰2）熱分解的絕對強度差異不大，說明光降解只發(fā)生在EVA膜的表面，而不是整個薄膜。
通過UV-Py/GC-MS可以揭示紫外照射下材料揮發(fā)性降解產物的信息。通過溢出氣體EGA-MS可以獲得材料主鏈、子鏈的分解行為。通過這些實驗數(shù)據(jù)可以對材料的光分解行為進行闡釋，也為材料壽命的快速評價提出可能。
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