探索三維打印材料熱穩(wěn)定性與成分分析——TG-GC/MS聯(lián)用技術(shù)的應(yīng)用-公司動態(tài)-珀金埃爾默企業(yè)管理（上海）有限公司

新聞排行榜

產(chǎn)品展示

Spectrum 3 MIR/NIR/F
珀金埃爾默HS2400頂空進(jìn)樣器具有很高
PerkinElmer GCMS 240
GC 2400™ 平臺-帶分
PerkinElmer MPS 320&
TrasION 1080 ICP-MS水

探索三維打印材料熱穩(wěn)定性與成分分析——TG-GC/MS聯(lián)用技術(shù)的應(yīng)用

發(fā)布時間：2024/4/19

　　在三維打印領(lǐng)域，材料性能與加工過程中的化學(xué)反應(yīng)息息相關(guān)，尤其是熱穩(wěn)定性這一關(guān)鍵屬性。為應(yīng)對這一檢測需求，珀金埃爾默使用TG-GC/MS(熱重-氣質(zhì)聯(lián)用)技術(shù)對3D打印材料進(jìn)行了深度探究。TG-GC/MS結(jié)合了熱重分析(TGA)與氣相色譜-質(zhì)譜分析(GC/MS)，能有效監(jiān)測樣品在受熱過程中的重量變化，并同步鑒定釋放氣體成分，從而提供關(guān)于材料熱分解特性和潛在污染物的詳細(xì)信息。珀金埃爾默聯(lián)用系統(tǒng)還提供了詳盡的樣品信息，和單一系統(tǒng)分析相比，有著很強(qiáng)的競爭優(yōu)勢。

圖1：珀金埃爾默聯(lián)用系統(tǒng)

　　在實(shí)驗(yàn)中，采用了TGA 8000分析儀以20℃/min的速度將樣品加熱至800℃，同時配備45 mL/min的氮?dú)饬魉?，確保樣品在可控條件下進(jìn)行熱解。在此過程中，釋放的揮發(fā)性分解產(chǎn)物通過接口送入GCMS 2400系統(tǒng)進(jìn)行進(jìn)一步分析。該系統(tǒng)設(shè)置全離子掃描模式(TIC)監(jiān)測范圍從15到500 amu，重點(diǎn)關(guān)注44 amu和94 amu兩個特定質(zhì)量數(shù)。

　　實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)清晰展示了在不同溫度點(diǎn)的熱解行為，并針對不同的溫度步驟設(shè)置了詳細(xì)的GC條件，以便對各種揮發(fā)性組分進(jìn)行優(yōu)化分離。值得一提的是，這項(xiàng)技術(shù)還可應(yīng)用于Kevlar和Nomex等高性能復(fù)合材料的熱穩(wěn)定性評估。

圖2：預(yù)聚前驅(qū)體材料的熱失重曲線圖譜

圖3：29.856min時TG/MS原位質(zhì)譜數(shù)據(jù)

圖4：熱重/質(zhì)譜在線聯(lián)用模式顯示
主要失重區(qū)間的質(zhì)量數(shù)分布信息

圖5：樣品在315°C溫度點(diǎn)逸出組分的
TGA/GC/MS分離譜圖

圖6：逸出混合組分的NIST譜圖比對結(jié)果

圖7：605°C下逸出成分的色譜分析譜圖

圖8：逸出的熱降解產(chǎn)物NIST譜圖比對結(jié)果，
保留時間為17.74min

圖9：逸出的熱降解產(chǎn)物NIST譜圖比對結(jié)果，
保留時間為24.50min

　　綜上所述，TG-GC/MS技術(shù)為3D打印材料的熱穩(wěn)定性和安全評估提供了有力工具。其不僅可用于監(jiān)控3D打印過程中材料的熱降解情況，還能深入剖析相關(guān)產(chǎn)物，這對于改進(jìn)打印工藝、優(yōu)化材料配方以及保障3D打印產(chǎn)品安全性具有重要意義。