Imagerie par spectrométrie de masse de stabilisateurs de lumière photodégradés en fonction du temps dans des films de polyéthylène à l'aide d'une sonde à balayage en mode tapping et d'une ionisation par électrospray
Abstract
Les stabilisants de lumière sont des additifs largement utilisés pour améliorer la durée de vie et les performances des matériaux polymères. Pour développer des matériaux polymères avancés, il est crucial d'étudier les mécanismes de dégradation et la distribution des additifs dans les polymères par des techniques analytiques. Dans cette étude, deux méthodes d'extraction-ionisation ont été utilisées : l'ionisation par électrospray à sonde à balayage en mode contact intermittent (t-SPESI) et l'analyse de surface par extraction liquide (LESA). La distribution et la structure moléculaire des produits de photodégradation ont été étudiées à l'aide de films de polyéthylène contenant deux types de stabilisants de lumière à base d'amines encombrées oligomères (o-HALS). De plus, afin d'étudier la relation entre la durée d'irradiation lumineuse et la quantité relative de produits de photodégradation, nous avons mis au point une méthode de préparation de films présentant plusieurs zones de photodégradation. L'imagerie par spectrométrie de masse (MSI) utilisant la technique t-SPESI (t-SPESI-MSI) a révélé que l'intensité du signal des HALS diminuait avec la durée d'irradiation lumineuse et que leurs produits de dégradation évoluaient progressivement. De plus, la spectrométrie de masse en tandem (MS/MS) utilisant LESA (LESA-MS/MS) a révélé que les produits de dégradation étaient générés par la fragmentation du HALS dans le film polymère. L'intégration de ces résultats nous permet de proposer des réactions multiples et séquentielles pour la formation des produits de photodégradation. Ces résultats indiquent que l'utilisation combinée de la t-SPESI-MSI et de la LESA-MS/MS permet d'analyser et de comprendre directement le mécanisme de photodégradation de l'o-HALS dans les matériaux polymères.
Advion Interchim Scientifique® Triversa® NanoMate® (Advion, Ithaca, NY) a été utilisé.