某车型典型零部件散发恶臭物质研究

2018-04-11单丹丹胡隽隽邓俊杰程健

汽车实用技术 2018年6期

单丹丹，胡隽隽，邓俊杰，程健

（安徽江淮汽车集团股份有限公司技术中心，安徽合肥 230601）

前言

2016年中国汽车销售量达到2802.8万辆，相比2015年增长 13.7%，随着汽车刚需的增加，顾客对产品健康性能提出的要求也越来越高。J.D.Power新车质量调查结果显示，车内异味2015-2016连续两年成为顾客抱怨最多的问题。车内异味与恶臭物质紧密关联，恶臭物质通过人的嗅觉感官，作用于人的心理，使人产生不愉快的感觉。恶臭物质种类繁多，不同物质的气味特征和对人的刺激程度不同，嗅阈值也差别巨大[1][2]。嗅阈值是指人的嗅觉器官对某种气味物质的最低检测值或能感觉到的最低浓度[3]。

本文以江淮某一车型为载体，选取塑料、皮革、橡胶等材料类型，对其代表零部件仪表板、座椅、密封条的挥发性有机物全谱进行分析，结合气味类别、嗅阈值、散发物质浓度等因素，通过恶臭散发物质稀释倍数进行筛选排序，研究三个代表零部件恶臭物质释放量及来源。

1　实验部分

1.1　原材料

仪表板总成、前排座椅、密封条总成：各一套；苯、甲苯、乙苯、二甲苯、苯乙烯、甲醛、乙醛、丙烯醛、丙酮、丁酮、丙醛、丁醛、苯甲醛、丙醛、丁醛：标准液。

1.2　主要仪器设备

气相色谱质谱联用仪（GC-MS）和高效液相色谱仪（HPLC）：安捷伦科技有限公司；零部件VOC环境舱：东莞市升微机电设备科技有限公司；2000L试样袋：宁波环测实验器材有限公司。

1.3　实验过程

（1）先将2000L试样袋密封后抽空袋内空气，再向袋中充入其容积50%左右的纯氮气；

（2）在65℃恒温箱内放置2h后，用真空泵迅速将袋内的气体抽出；

（3）重复操作上述1）2）步骤2次；

（4）向处理过的2000L试样袋中投入零部件后密封；

（5）在室温下向样袋内充入试样袋容积30%左右的纯氮气后，用泵将气体抽出；

（6）按照5）反复进行2次操作后注入试样袋容积50%左右的纯氮气；

（7）将封装好部件的试样袋投入到 65℃的恒温箱内放置2h；

（8）在65℃下恒温2h后，用TENAX管和DNPH管采集试样袋中的气体。

2　结果及分析

2.1　仪表板总成

针对仪表板总成挥发性有机物全谱进行分析，共识别17种散发物质，按照嗅阈值、散发物质浓度和稀释倍数进行梳理排序，具体见表1。

结合散发物质稀释倍数和散发物质气味类型，从表1识别出仪表板总成主要恶臭散发物质为丙酮、己醛、2－甲基萘、1－辛烯，其稀释倍数均大于6。仪表板总成主要材料为PP+EPDM-T20材料、PC+ABS材料和少量装饰材料PVC皮革。PP材料散发出的醛酮类物质多数由其加工过程中的添加剂引入，例如常用的有机过氧化合物作为PP材料的相对分子质量调节剂在高温条件下降解产生对气味影响极大的醛、酮、酯等化合物[4][5]。PC+ABS材料中的醛酮物质同样是由其生产中的助剂及ABS原料合成过程中的残留物质引入。1－辛烯主要来源于高聚物改性过程中使用的抗氧剂。

表1　仪表板散发物质全谱分析

2.2　前排座椅

针对前排座椅挥发性有机物全谱进行分析，共识别 24种散发物质，按照嗅阈值、散发物质浓度和稀释倍数进行梳理排序，具体见表2：

表2　前排座椅散发物质全谱分析

结合散发物质稀释倍数和散发物质气味类型，从表2识别出前排座椅主要恶臭散发物质为三亚乙基二胺、1－辛烯、己醛、N,N－二甲基甲酰胺、丙酮、丙醛、苯甲醛、双二甲胺基乙基醚、四甲基丁二腈；其稀释倍数均高于30，其中三亚乙基二胺稀释倍数高达 274，前排座椅恶臭散发物质远远高于仪表板总成散发。前排座椅总成主要由主面料PU皮革、辅面料PVC皮革和发泡PU材料组成。三亚乙基二胺和双二甲胺基乙基醚是PVC皮革聚合反应的催化剂，导致这两种物质大量残留在材料中。N,N二甲基甲酰胺等胺类物质作为聚氨酯合成的溶剂大量残留在PU皮革材料中。四甲基丁二腈作为聚氨酯合成材料偶氮二异丁腈的分解产物不仅具有刺激性气味，还具有毒性。而座椅散发物质中的多种醛酮类物质由材料助剂分解而引入。

2.3　密封条

表3　密封条散发物质全谱分析

针对四门密封条总成挥发性有机物全谱进行分析，共识别20种散发物质，按照嗅阈值、散发物质浓度和稀释倍数进行梳理排序，具体见表3。

结合散发物质稀释倍数和散发物质气味类型，从表3识别出密封条总成主要恶臭散发物质为苯甲醛、己醛、丁醛、丙醛、丙酮、N,N二甲基甲酰胺。四门密封条散发的醛类恶臭物质稀释倍数均较高，其中苯甲醛高达 159。经分析，密封条主要成分为EPDM橡胶，其散发出的醛类物质和N,N二甲基甲酰胺为促进剂（醛胺类和酰胺类）在橡胶合成过程中的副产物。