- 技術應用 -
01.Nov.2021
質譜儀-Mass 看似平凡的矽膠,你知道裡面暗藏了什麼秘密嗎??
◆ 熱脫附Thermo Desorption與GC-MS之應用 ◆
矽膠是日常生活中隨處可見的產品,應用範圍廣泛,它擁有良好的耐冷熱性、耐候性、延展性、耐化學性,最重要的是它無毒,因此經常使用在我們日常生活中大大小小的用品中,不論嬰兒用品(奶嘴、奶瓶)、廚房用具(模具、鍋鏟、杯子)都有它的蹤跡,矽膠亦使用在高科技產品上,舉凡在醫療、電子設備、航太工程都少不了他的影子。
矽膠是由矽氧烷聚合而成,而在聚合的過程中會有殘留物:環狀矽氧烷,這些殘留物在聚合之後會經過加熱以及減壓的過程來去除,一般來說,普遍的產品可容許的殘留物百分比要小於3%,然而在電子設備製造的領域中使用的矽膠,則是會要求殘留物必須小於1%以避免氣體溢散而導致電子元件的接觸不良。
本實驗是做一個半定量的實驗,先隨機裁取1mg樣品瓶的矽膠封膜來做測試,而對照組則是取10μL的樣品,其濃度為100ng/μL,內容物為D5環狀矽氧烷溶解在甲醇溶劑當作量化標準,因此對照組的總量為1μg(1000ng)。熱裂解儀的熱脫附溫度則是設定在80 ̊C升溫到350 ̊C並且在350 ̊C維持一分鐘,而升溫過程是以每分鐘加熱20 ̊C。
從圖中顯示,量化標準取得的資訊結果為0.96μg的D5環狀矽氧烷,因此以這為標準做修正,進而得到我們的樣品中D3~D10的環狀矽氧烷佔整個重量百分比為 0.6 wt%,D11~D20的環狀矽氧烷則是佔了2.0 wt%,因此這樣的矽膠材料矽氧烷殘留物大於1%,產生的溢散氣體可能會導致電子元件的接觸不良,未能達到電子設備製造業的要求。
圖1 、樣品質譜圖(上)以及標準品質譜圖(下)
從結果得知Q1500GC質譜儀在檢測高分子聚合物裡面的添加劑是非常便利的工具。目前法規(Reach)已經將D4、D5、D6環狀矽氧烷列入SVHCs,其中D4、D5環狀矽氧烷若在Wash-off cosmetic products(其定義為歐盟法規Regulation (EC) No 1223/2009的Article 2(1)(a)在正常使用情況下,會用水來洗掉的產品。如:洗面乳)濃度在 0.1% w/w 以上將不得販售,而熱裂解熱脫附儀串連氣相層析質譜儀,是檢測環狀矽氧烷以及其他添加劑便利的設備,可以輕鬆地檢測這些原料、成品是否有達到品質控管的要求。科邁斯科技也針對各種危害管制物質,例如RoHS 2.0、REACH等檢測提供有解決方案,有興趣的朋友們歡迎聯絡詢問。
參考文獻: EU REACH 高度關切物質清單
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