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氣質(zhì)百川丨GCMS為材料壽命評(píng)價(jià)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(gè)領(lǐng)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(duì)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(shí)要保證幾十年的長(zhǎng)壽命。這對(duì)材料的加工制造提出了高要求，同時(shí)也對(duì)材料的壽命檢測(cè)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(jīng)UV降解后，材料溢出氣體以及材料結(jié)構(gòu)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(cè)試方法，此系統(tǒng)可以快速地對(duì)EVA薄膜進(jìn)行紫外線降解。
一、UV-Py/GC-MS分析EVA膜UV降解過程中產(chǎn)生的揮發(fā)性有機(jī)物
分析步驟如下圖所示
設(shè)置裂解爐溫度為60℃，紫外照射時(shí)間（0,1,2,5小時(shí)）獲得氣體產(chǎn)物變化。從下圖可以推測(cè)出，隨著UV照射時(shí)間的增加，揮發(fā)性氣體物質(zhì)的種類和含量都有增加。由于EVA一般很少含添加劑，所以認(rèn)為揮發(fā)性氣體來自于EVA材料本身，從而可以推導(dǎo)出EVA的光降解反應(yīng)過程。
二、通過溢出氣體分析（EGA-MS）檢測(cè)不同UV照射時(shí)間 EVA的變化
設(shè)置裂解爐升溫程序40.0℃（2min）→20℃/min→750.0℃（2.5min）檢測(cè)不同照射時(shí)間EGA譜圖變化。
從上圖可以看出，隨著UV照射時(shí)間的延長(zhǎng)，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(jié)果發(fā)生光降解。此外，不同UV照射時(shí)間的主鏈（峰2）熱分解的絕對(duì)強(qiáng)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(gè)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(chǎn)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(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以對(duì)材料的光分解行為進(jìn)行闡釋，也為材料壽命的快速評(píng)價(jià)提出可能。
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