Analysis of yellowing of a polyvinyl chloride sheet Part 1: Evolved gas analysis-MS
Aplikace | | Frontier LabInstrumentace
Žloutnutí PVC povrchů signalizuje chemické změny vedoucí ke snížení mechanické i estetické kvality polymeru. Monitorování degradace v různých stádiích životnosti výrobku pomáhá předvídat a předcházet poruchám v aplikacích, kde je PVC široce využíváno (stavebnictví, obaly, konstrukční materiály).
Studie si klade za cíl porovnat chemické procesy při zahřívání bílého a žloutlého povrchu PVC pomocí evoluční analýzy plynů spojené s hmotnostní spektrometrií (EGA-MS). První část (PYA3-021E) se zaměřuje na identifikaci a kvantitativní sledování uvolňovaného chlorovodíku jako klíčového indikátoru degradace.
Vzorky bílé a žloutlé strany PVC byly nejprve mechanicky rozdrceny. Pulverizovaný materiál (0,2 mg) byl umístěn do pece víceúčelového pyrolyzéru, která byla zahřívána z 100 °C na 600 °C rychlostí 20 °C/min. Evoluční plyny vedené tepelně deaktivovanou kapilárou byly připojeny k HPLC vstupnímu portu GC/MS.
EGA termogramy odhalily v obou povrchových vzorcích široký vrchol kolem 300 °C odpovídající evoluci HCl. Vzorek žloutlého PVC však uvolňoval HCl již při nižší teplotě (nástup při 160 °C, vrchol 300 °C) oproti bílému (248 °C, 308 °C). Tento posun naznačuje sníženou tepelnou stabilitu žloutlého materiálu. Obě křivky vykazují další výrazný vrchol kolem 450 °C, spojený s celkovou termickou degradací PVC, který je u obou povrchů shodný.
EGA-MS prokázala schopnost odlišit žloutlý od bílého povrchu PVC na základě teplotního profilu evoluce HCl. Posun uvolňování HCl při nižší teplotě u žloutlého vzorku svědčí o snížené tepelné odolnosti. Další část analýzy (PYA3-022E) rozšíří charakterizaci degradace.
GC/MSD, Termální desorpce, Pyrolýza
ZaměřeníPrůmysl a chemie
VýrobceFrontier Lab
Souhrn
Význam tématu
Žloutnutí PVC povrchů signalizuje chemické změny vedoucí ke snížení mechanické i estetické kvality polymeru. Monitorování degradace v různých stádiích životnosti výrobku pomáhá předvídat a předcházet poruchám v aplikacích, kde je PVC široce využíváno (stavebnictví, obaly, konstrukční materiály).
Cíle a přehled studie / článku
Studie si klade za cíl porovnat chemické procesy při zahřívání bílého a žloutlého povrchu PVC pomocí evoluční analýzy plynů spojené s hmotnostní spektrometrií (EGA-MS). První část (PYA3-021E) se zaměřuje na identifikaci a kvantitativní sledování uvolňovaného chlorovodíku jako klíčového indikátoru degradace.
Použitá metodika
Vzorky bílé a žloutlé strany PVC byly nejprve mechanicky rozdrceny. Pulverizovaný materiál (0,2 mg) byl umístěn do pece víceúčelového pyrolyzéru, která byla zahřívána z 100 °C na 600 °C rychlostí 20 °C/min. Evoluční plyny vedené tepelně deaktivovanou kapilárou byly připojeny k HPLC vstupnímu portu GC/MS.
Použitá instrumentace
- Multi-Shot Pyrolyzer (EGA/PY-3030D)
- Kapilární EGA trubice UADTM-2.5N (délka 2,5 m, vnitřní průměr 0,15 mm)
- GC/MS s bezodplynovým adaptérem (split 1/50, tok 1 mL/min, troubová teplota GC: 300 °C)
Hlavní výsledky a diskuse
EGA termogramy odhalily v obou povrchových vzorcích široký vrchol kolem 300 °C odpovídající evoluci HCl. Vzorek žloutlého PVC však uvolňoval HCl již při nižší teplotě (nástup při 160 °C, vrchol 300 °C) oproti bílému (248 °C, 308 °C). Tento posun naznačuje sníženou tepelnou stabilitu žloutlého materiálu. Obě křivky vykazují další výrazný vrchol kolem 450 °C, spojený s celkovou termickou degradací PVC, který je u obou povrchů shodný.
Přínosy a praktické využití metody
- Rychlá diferenciace úrovně degradace povrchových vrstev polymerů.
- Kvantifikace uvolňování agresivních degradantů (HCl) jako prediktoru životnosti materiálu.
- Možnost průběžného sledování stability materiálů v průmyslové výrobě a kontrole kvality.
Budoucí trendy a možnosti využití
- Propojení EGA-MS s GC separací pro detailní analýzu organických produktů rozkladu.
- Široké uplatnění u dalších termoplastů a kompozitních materiálů.
- Integrace s umělou inteligencí pro predikci dlouhodobé stability a návrh odolnějších polymerů.
Závěr
EGA-MS prokázala schopnost odlišit žloutlý od bílého povrchu PVC na základě teplotního profilu evoluce HCl. Posun uvolňování HCl při nižší teplotě u žloutlého vzorku svědčí o snížené tepelné odolnosti. Další část analýzy (PYA3-022E) rozšíří charakterizaci degradace.
Reference
- Frontier Laboratories Ltd. Multi‐functional Pyrolyzer® Technical Note PYA3-021E
- Frontier Laboratories Ltd. Technická zpráva PYA3-022E: Detailní charakterizace žloutlého PVC
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Analysis of yellowing of a polyvinyl chloride sheet Part 2: Heart-cut EGA-GC/MS
|Frontier Lab|Aplikace
Multi-functional Pyrolyzer® Technical Note ( PYA3-022E ) Analysis of yellowing of a polyvinyl chloride sheet Part 2: Heart-cut EGA-GC/MS [Background] Part 1 (PYA3-021E) shows the analysis of white and yellowed surfaces of a polyvinyl chloride (PVC) sheet using evolved gas…
Klíčová slova
yellowed, yellowedmercaptide, mercaptidemercaptoacetate, mercaptoacetatehcl, hclsurface, surfacemethyltin, methyltinyellowing, yellowingdimethyltin, dimethyltindichloro, dichloroheat, heatthermogram, thermogramstabilizer, stabilizerpolyvinyl, polyvinylega, egainquiries
Solving Analytical Problems using Multi-functional Pyrolyzer®
|Frontier Lab|Příručky
Solving Analytical Problems ® ® using Multi functional Pyrolyzer Multi-functional Version Version 1.3 1.3 - Polymer processing - Forensic - Energy - Additives - Coatings - Elastomers - Adhesives - Inks and paints - Paper and fibers - Consumer products…
Klíčová slova
ega, egazone, zonepyrolyzer, pyrolyzeracid, acidobtained, obtainedink, inkadditives, additivesfrom, fromthermal, thermalshot, shottmsh, tmshanalyzed, analyzedunknown, unknowntmah, tmahirradiation
Sustainability: Challenges in Polymer characterization and applications of Pyrolysis-GC/MS
2024|Frontier Lab|Prezentace
Dr. Michael Soll – Frontier Laboratories Europe 12.11.2024 Hotel Don Giovanni Prague Frontier Laboratories, Ltd. Company profile ◼ founded August 12, 1991 ◼ Located in Koriyama, Fukushima, Japan ◼ 55 Employees (incl. 11 outside Japan) ◼ Office: Japan (HQ and…
Klíčová slova
zone, zonetic, ticsediment, sedimentdefective, defectivepvc, pvcabs, absthioglycolate, thioglycolateyellow, yellowoffshore, offshoreega, egaadditive, additivepyrolyzates, pyrolyzateswhite, whitestyrene, styreneyellowing
Analysis of oil-based black inks - Comparison of good and defective inks -
|Frontier Lab|Aplikace
Multi-functional Pyrolyzer® Technical Note ( PYA3-027E ) Analysis of oil-based black inks - Comparison of good and defective inks [Background] Pyrolysis (Py)-GC/MS is widely used for the quality assurance of organic polymeric materials; however, it is often difficult to clearly…
Klíčová slova
ink, inkdefective, defectivezone, zoneinks, inksacrylic, acrylicgood, gooddye, dyeinquiries, inquiriespyrolyzer, pyrolyzersend, sendforward, forwardresin, resinweb, webpage, pagefunctional