气质百川丨GCMS为材料寿命评价加速

近年来各种新型材料蓬勃发展，生活的各个领域都能看到新材料带来的便利。材料的用途越来越广，人们对于材料性能要求越来越高，使用的环境要求也越来越苛刻。比如太阳能电池板上使用的材料，需要耐受高温，紫外线照射等恶劣的使用环境，同时要保证几十年的长寿命。这对材料的加工制造提出了高要求，同时也对材料的寿命检测提出了高要求。

本文以乙烯-醋酸乙烯共聚物（EVA）为例介绍采用UV-Py/GC-MS经UV降解后，材料溢出气体以及材料结构的变化。

如图所示为Py-GCMS搭载微型UV发射器，相比于传统的测试方法，此系统可以快速地对EVA薄膜进行紫外线降解。

一、UV-Py/GC-MS分析EVA膜UV降解过程中产生的挥发性有机物

分析步骤如下图所示

设置裂解炉温度为60℃，紫外照射时间（0,1,2,5小时）获得气体产物变化。从下图可以推测出，随着UV照射时间的增加，挥发性气体物质的种类和含量都有增加。由于EVA一般很少含添加剂，所以认为挥发性气体来自于EVA材料本身，从而可以推导出EVA的光降解反应过程。

二、通过溢出气体分析（EGA-MS）检测不同UV照射时间 EVA的变化

设置裂解炉升温程序40.0℃（2min）→20℃/min→750.0℃（2.5min）检测不同照射时间EGA谱图变化。

从上图可以看出，随着UV照射时间的延长，热分解温度有所降低（峰2），这意味着分子量减小了，说明EVA膜的主链结果发生光降解。此外，不同UV照射时间的主链（峰2）热分解的绝对强度差异不大，说明光降解只发生在EVA膜的表面，而不是整个薄膜。

通过UV-Py/GC-MS可以揭示紫外照射下材料挥发性降解产物的信息。通过溢出气体EGA-MS可以获得材料主链、子链的分解行为。通过这些实验数据可以对材料的光分解行为进行阐释，也为材料寿命的快速评价提出可能。

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