汽车内饰件老化与车内空气污染解析,收藏备用!
大多数内饰部件中都含有一定量的挥发性有机化合物,它们主要是烷烃、烯烃、芳烃、乙醛或酮类的物质,这些物质的沸点通常在50~260℃的范围之内。
当达到一定温度时,挥发性物质会释放出来,有些会形成雾翳并凝结在前挡风玻璃上,从而影响驾驶员的视线;有些则产生令人不舒服的气味,甚至引起头疼、干咳和过敏等不适反应,从而对乘员的身体造成伤害。
车内气味的来源则是多方面的,包括颜料、改性剂和助剂等,内饰 件的老化降解也会影响。
在光和热的作用下,内饰件会释放出一些挥发性的物质,导致车内 起雾并产生气味。研究表明,挥发性物质可能的来源包括各种添加剂和加工助剂等。此外,汽车内饰件降解后的副产物和内饰件中的小分子杂质等也是有害物质的来源之一。
助剂在车内产生气味的原因是多方面的,过程包括:
1、助剂迁移到聚合物的表面。取决于助剂的迁移扩散速度,主要受助剂与聚合物的相容性,分子量和极性等影响。
2、助剂在聚合物表面挥发。受到助剂分子蒸气压、氢键和表面能量 的影响。
3、聚合物材料老化降解所产生的短的碳链,被氧化后会产生醛酮类的易挥发性物质。
车内空气污染物采样方法基本为以下几种:
随意环境条件采样方法。其数据的可比性和重现性较差。
德国大众汽车公司PV3938的测试方法。车内内饰材料表面温度65℃。
日本自动车工业协会的《车内VOC 试验方法》和《降低车内VOC 自主行动》。将密闭车辆加热至40℃,保持一定时间后测定甲醛,然后启动汽车发动机,开空调,测定VOC。
中国HJ/T400-2007《车内挥发性有机物和醛酮类物质采样测定方法》。
在确定受检车辆采样环境条件时,会以下方面影响:
(1) 车内出现几率最多的环境条件;
(2) 车内VOC 释放较稳定的环境条件;
(3) 技术与经济可行的环境条件;
(4) 与相关标准的协调一致。
根据研究结果,采样环境的温度、相对湿度、气流、环境污染物背景值对测量结果影响很大。
温度是影响车内空气污染物浓度值的重要环境因素。在同一环境 条件下,同一辆汽车在不同的采样环境温度下,其车内空气污染 物浓度值有很大的变化。
日产汽车NISSAN的试验结果显示了车内空气污染物浓度随环境温度变化的情况。(图1、图2)
在热带和亚热带地区,例如海南琼海,夏天汽车静止在户外阳光, 车内内饰件表面温度可以超过100℃。(图3)
(图1)同一辆车不同温度下的VOC 浓度值变化
(图2)汽车内空气污染物VOC 随温度变化趋势
(图3)海南琼海九月某日某型车内不同内饰件表面温湿度
(图4)汽车各部位温度统计值(环境温度25-39℃)
车型开发中,对关键零部件的材料和工艺进行控制,使量产后的整 车的VOC水平达到国家相关法规以及消费者的要求。
输入条件:
整车VOC水平满足国家相关法规要求
消费者的要求(对身体无害,没有讨厌的气味)
输出条件:
零部件及材料挥发物测定方法及标准
零部件的VOC浓度限值
合格零部件及材料的数据库
如何做:
1.设定整车VOC浓度限值;
2.根据《车内挥发性有机物和醛酮类物质采样测定方法》,测 定整车VOC浓度;
3.整车运行零部件温湿度测定;
4.确定零部件及材料挥发物测定方法及标准;
5.测定主要零部件各自的挥发性有机物种类;
6.设定主要零部件的VOC挥发浓度限值;
7.对达不到限值要求的零部件及材料进行改型,重新进行材料 及工艺设计;
8.合格主要零部件及材料的数据库。
注意点:
1.研究车辆运行下的零部件不同实际温度,零部件VOC水平要达到设定温度的限值要求;
2.关键零部件及材料控制。如座椅、地毯、顶棚、仪表台、饰板、隔热层、隔音层、胶水等;
3.测试的主要有机挥发物种类。
4.达不到限值要求的零部件及材料进行改型,要考虑零部件及材料的耐候性要求。
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