汽車產(chǎn)業(yè)鏈的朋友都在關(guān)注的公眾號——艾邦高分子,戳藍(lán)色字體關(guān)注吧
不久前,中國汽車工業(yè)協(xié)會副秘書長葉盛基就我國車內(nèi)污染狀況作了詳細(xì)說明,“《乘用車內(nèi)空氣質(zhì)量評價的強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)》出臺在即,治理車內(nèi)空氣污染刻不容緩,從源頭上控制車內(nèi)空氣污染,探索使用散發(fā)較低的環(huán)保材料,將是未來前景以及相關(guān)主機(jī)廠和零部件企業(yè)的應(yīng)對之道。”
汽車產(chǎn)業(yè)鏈的轉(zhuǎn)型升級,一方面離不開國家政策的推動,另一方面更需要市場的拉動。隨著消費(fèi)者對自身健康的越發(fā)重視,購車將不僅僅關(guān)注動力、外觀、車內(nèi)空氣是否安全,是否采用環(huán)保內(nèi)飾材料也將成為重要的選擇因素。所以,本文就為大家以PP為例講解如何降低汽車內(nèi)飾空氣污染。回復(fù)"汽車",查詢更多相關(guān)文章
一、什么是揮發(fā)性有機(jī)物(VOC)
首先,我們先來了解什么是VOC,揮發(fā)性有機(jī)物VOC的主要成分包括:苯、甲苯、乙苯、乙醛、甲醛、乙醇、苯乙烯、十四碳烷、乙酸乙酯等。其中苯、甲苯、甲醛和二甲苯對人體傷害最大,當(dāng)室內(nèi)環(huán)境VOC達(dá)到一定濃度時,會引起頭痛、惡心、嘔吐、乏力等癥狀,嚴(yán)重是甚至引發(fā)抽搐、昏迷、傷害肝臟、腎臟、大腦和神經(jīng)系統(tǒng)、造成記憶力減退等嚴(yán)重后果。
圖:禁VOC標(biāo)志
二、揮發(fā)性有機(jī)物的主要來源?
1.車內(nèi)有害物質(zhì)的釋放
2.車內(nèi)的污染物進(jìn)入車內(nèi)(空調(diào)、空濾)
3.汽車排放物進(jìn)入車內(nèi)(汽車味、一氧化碳)
4.人身和車內(nèi)擺放的物品(過度的裝飾、煙、香水、毛絨玩具)
圖:車內(nèi)主要的有害物質(zhì)
三、車內(nèi)的主要空氣質(zhì)量指標(biāo)要求
表1:車內(nèi)揮發(fā)性有機(jī)物的含量指標(biāo)
項(xiàng)目 | 濃度要求單位:mg/cm3 |
苯 | ≤0.11 |
甲苯 | ≤0.10 |
二甲苯 | ≤1.50 |
乙苯 | ≤1.50 |
苯乙烯 | ≤0.26 |
甲醛 | ≤0.10 |
乙醛 | ≤0.05 |
丙烯醛 | ≤0.05 |
四、汽車塑料內(nèi)飾件如何產(chǎn)生揮發(fā)性有機(jī)物VOC?
首先,我們先來了解汽車內(nèi)飾中常見的塑料:1.PP/PE;2.ABS/PC;3.PVC;4.PA。眾多周知,塑料在加工中常常需要加入增塑劑、抗老化劑、穩(wěn)定劑、阻燃劑、引發(fā)劑、分散劑等助劑,助劑中常常含有VOC,在正常的使用過程中,這些助劑會逐漸遷移到產(chǎn)品表面并揮發(fā),除此之外,塑料的老化講解產(chǎn)生的短碳鏈物質(zhì)被氧化后也會產(chǎn)生醛酮類等有機(jī)揮發(fā)性物質(zhì)。回復(fù)"汽車",查詢更多相關(guān)文章
如:聚氯乙烯塑料中含有一種鄰苯二甲酸鹽的物質(zhì),這會影響生育能力、肝功能、甲狀腺、腎功能等。所以,應(yīng)該盡量避免[VC制品的使用。減少PVC的有害成分,如鉛、銻、特定的塑化劑等等,這是必須禁止的。因?yàn)椋L期接觸含鉛等有毒重金屬,將對健康有極大的損害。所以,采用環(huán)保級別高的添加劑與助劑,是降低揮發(fā)性有機(jī)物VOC的一個重要手段。
圖:環(huán)保汽車
五、以PP材料為例講解如何降低揮發(fā)性有機(jī)物VOC
要想降低VOC,我們就要控制產(chǎn)生VOC的整個過程,這樣才能有效的控制VOC的含量。下面就以PP為例向大家解釋VOC的來源及降低方法。
主要從PP基材、改性物料、注塑的溫度、其他的加工條件、使用過程五個方面介紹。
1.PP粒料如何產(chǎn)生VOC?
1.PP合成過程中使用的催化劑體系或溶劑含有的烷烴類化合物;
2.PP樹脂熱降解形成的低分子化合物,酯類、酮類、醛類等有機(jī)物;
3.PP粉體殘存未完全脫離干凈的溶劑、小分子低聚物;
4.造粒設(shè)備的影響,螺桿轉(zhuǎn)速、冷卻、脫揮技術(shù)等。
所以,從PP基材著手,控制合成過程中催化劑或溶劑中VOC的含量、盡量選擇分子量均勻、耐熱性能好的基料,避免熱降解產(chǎn)生VOC;對于粉體PP,盡量除去溶劑和小分子低聚物;在工藝上,提高生產(chǎn)技術(shù)。從合成PP上就盡量將VOC的含量降到最低。
2.改性物料如何產(chǎn)生VOC?
1.改性PP加工過程中,熱降解會產(chǎn)生短碳鏈,從而被氧化成醛酮類物質(zhì);
2.改性材料中含有的低分子雜化物;
3.改性加工過程中老化劑衍生物,如磷酸酯類抗氧劑熱裂解產(chǎn)生物為苯、甲苯等
4.助劑與PP相容性、擴(kuò)散速度、分子量和極性的影響,遷移到PP表面
5.助劑蒸汽壓、氫鍵和表面能量的影響,在PP表面層揮發(fā)
6.助劑的降解和填料中金屬離子的催化
我們都知道,汽車用聚丙烯=PP基料+增韌劑+填料+熱氧穩(wěn)定劑+光穩(wěn)定劑+色母料等等,在改性過程中,如何控制改性物料助劑不被熱降解、提高助劑與樹脂的相容性、熱穩(wěn)定性等幾個方面對于降低VOC起著至關(guān)重要的作用。所以,助劑盡量選擇揮發(fā)性小、低濃度、高效能、相容性及熱穩(wěn)定性好的。
圖:B柱下護(hù)板
3.注塑溫度如何產(chǎn)生VOC?
從表格中可以看出,加工溫度越高,材料降解產(chǎn)生的污染,乙醛的影響最大。所以,控制注塑溫度能控制乙醛含量的增加。
表2:注塑溫度對于揮發(fā)VOC的影響
材料 | 聚丙烯樣板 | |||
苯 | ND | ND | ND | ND |
甲苯 | 0.04 | 0.07 | 0.06 | 0.07 |
乙苯 | ND | ND | ND | ND |
二甲苯 | ND | ND | ND | ND |
苯乙烯 | ND | ND | ND | ND |
甲醛 | ND | ND | ND | ND |
乙醛 | 0.3 | 0.7 | 2.0 | 6.8 |
丙烯醛 | ND | ND | ND | ND |
溫度 | 190℃ | 210℃ | 230℃ | 250℃ |
圖:汽車車門模具
4.其他加工條件如何產(chǎn)生VOC?
1.注塑機(jī)與模具的匹配:料筒內(nèi)材料長時間加熱,材料會分解
2.螺桿與料筒的清洗:殘存粒子氧化分解,產(chǎn)生VOC
3.加熱線圈的分布:局部材料的氧化分解,產(chǎn)生VOC
4.添加回料:回料加熱裂解,產(chǎn)生VOC
5.前處理:烘干的影響,未烘干的物料,VOC含量大增。
6.污染物:泄露的油品、脫模劑、修補(bǔ)漆內(nèi)含有VOC。回復(fù)"汽車",查詢更多相關(guān)文章
表3:空調(diào)殼體物物料是否烘干與VOC的關(guān)系
材料 | 注塑空調(diào)殼體 | |
苯 | ND | ND |
甲苯 | 24 | 4 |
乙苯 | 13 | 2 |
二甲苯 | 14 | 0 |
苯乙烯 | ND | ND |
甲醛 | 9.7 | 4.8 |
乙醛 | 9.4 | 5 |
丙烯醛 | ND | ND |
前處理 | 不烘料 | 烘料 |
從塑料的加工條件來看,產(chǎn)生VOC的工序很多,提高每一步加工工序的質(zhì)量,如,烘料、機(jī)器設(shè)備的精度、清潔度、加工工藝的準(zhǔn)確性等,是控制VOC含量的重要因素。
5.使用過程如何產(chǎn)生VOC?
光、氧、熱等環(huán)境因素都會影響到塑料的性能,塑料老化降解產(chǎn)生的VOC是不可忽略的,提高塑料在使用過程中的抗光、氧、熱等能力,也可以有效降低VOC的揮發(fā)。回復(fù)"汽車",查詢更多相關(guān)文章
當(dāng)然,要想做到真正降低汽車室內(nèi)環(huán)境,僅僅從材料上控制是不可能的,必須從整個產(chǎn)業(yè)鏈來把控,提高檢測的力度,提高環(huán)保意識,提高良性競爭的意識,堅決不讓不合格品流向市場,才有可能有效的控制汽車室內(nèi)環(huán)境,保證消費(fèi)者的安全。
作者:朱熠(中國第一汽車股份有限公司技術(shù)中心)
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