熱裂解-氣相層析質譜儀(Py-GC/MS)

產品編號

A0111

規格 & 說明

(1)免前處理、少量樣品（µg 等級），分析快速、靈敏度高
(2)可解析複雜有機混合物與非揮發性樣品，準確度佳、適用性廣

報告內容
提供 Py-GC/MS 質譜圖 (Mass Spectrum) 與成分比對解析報告。

應用類型

樣品種類
• 聚合物：PE、PP、PS、PVC、PET 等
• 橡膠：NBR、CR 等
• 環境基質：水、土壤、沉積物中的塑料顆粒
• 化學品與添加劑：油漆、樹脂、纖維、複雜混合物、添加劑、黏著劑以及表面活性劑等

分析方式
利用裂解-氣相層析質譜儀（Py-GC/MS）進行材料及添加劑的化學架構鑑別、組成解析，以及微塑膠的定性／定量檢測。

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檢測項目
檢測說明
應用案例

Py-GC/MS 解決哪些高分子與材料難題？
．未知成分鑑定：無需有機溶劑萃取或繁瑣前處理，直接將微量固體（微克級）裂解成小分子，精準識別基材種類（如 PE, PP, PVC, NBR, Epoxy 等）。

．添加劑與配方剖析：清楚分離出高分子內含的塑化劑、防老劑、阻燃劑、潤滑劑及光穩定劑等微量成分。

．交聯結構與難溶材料分析：解決 3D 交聯橡膠、熱固性樹脂或沉積物微塑膠等「不溶、不熔」材料無法以傳統 GC/MS 或 NMR 分析的瓶頸。

．故障分析（Failure Analysis）：針對材料出貨後發生的黃變、析出（Outgassing）、脆化破裂、異常異味，精準找出材料老化或污染源。

．熱穩定性與熱分解行為：瞭解材料在不同溫度區間下的熱釋放成分與裂解機制，為製程溫度設定提供數據支持。

分析模式	運作機制與說明	主要用途與價值
EGA 模式 (Evolved Gas Analysis)	不經過 GC 色譜柱分離，直接將樣品隨升溫過程釋放的氣體送入 MS。得到一張「溫度-總離子強度」的熱重-質譜曲線。	盲樣掃描的第一步。快速得知樣品的熱分解溫度範圍與揮發區間（如 100℃ 釋放添加劑、450℃ 主鏈裂解），作為選擇後續測試溫度的導航圖。
Py 模式 (Single-shot Pyrolysis)	將樣品直接掉入高溫區（如 600℃）瞬間熱裂解，產生的小分子片段經 GC 柱分離後由 MS 檢測。	定性聚合物主體結構與交聯成分，產出獨一無二的高分子「指紋圖譜」。
Double-shot 模式 (兩階段熱裂解)	第 1 階段：低溫加熱（如 100~300℃）揮發出添加劑與小分子；第 2 階段：高溫加熱（如 550~600℃）裂解剩餘的高分子主鏈。	解決添加劑干擾。將添加劑與聚合物主鏈訊號完全分開，避免揮發性添加劑的峰值掩蓋了主鏈裂解片段。
Heart-cutting 模式 (區域切心剖析)	結合 EGA 診斷結果，利用選擇性閥門，僅將 EGA 曲線中特定溫度區間的氣體切入 GC/MS 分離。	用於複雜混合物或多層薄膜，精準抓出某一特定加熱階段釋放的微量未知物。

一、半導體封裝膠材析出物（Outgassing）排查
問題：晶圓封裝後在高溫打線製程中產生揮發性氣體，造成焊墊污染與接合失敗。
解決方案：利用 Double-shot 模式的第一階段（溫和加熱至 200℃），抓出封裝膠中未反應完全的單體與微量塑化劑，協助製程調整烘烤固化條件。

二、汽車橡膠配件（NBR/SBR）硬化與脆化分析
問題：汽車密封橡膠條在使用後發生異常硬化龜裂，懷疑是配方保護劑失效。
解決方案：經 Py 模式熱裂解比較良品與不良品，發現不良品中的防老劑（如 6PPD）因高溫揮發殆盡，且主鏈硫化交聯度過高，指引廠商更換高耐熱型防老劑。

三、電子產品外殼 ROHS 鄰苯二甲酸酯（塑化劑）快速篩檢
問題：傳統 IEC 62321 溶劑萃取法分析 10 種限制塑化劑耗時長且產生大量廢溶劑。
解決方案：使用 PY-3030D 的熱脫附模式，樣品微量切削後直接進樣，5 分鐘內完成塑化劑定量，作為廠內產線 QC 快速通關手段。

四、競品多層複合薄膜配方反向工程（Reverse Engineering）
問題：競爭對手推出一款高阻隔性包裝薄膜，傳統 FTIR 無法辨識中間夾層材質。
解決方案：先透過 EGA 模式釐清薄膜中各層材料（如 PE, EVOH, PET）各自的裂解溫度，再以 Heart-cutting 模式分段切心檢測，成功還原各層高分子材料種類與塗佈膠水成分。

五、環境水體與土壤中的微塑膠（Microplastics）定性定量
問題：傳統顯微拉曼（Raman）或 FTIR 無法精準定量土壤與底泥中小於 10μm 的微塑膠總質量。
解決方案：使用 PY-3030D 搭配內標物進行熱裂解，利用特定裂解片段（如 PS 的 Styrene monomer, PE 的 alkadiene）建立標準曲線，一次性完成樣本中多種微塑膠（PE, PP, PS, PVC）的質量濃度定量。