座椅发泡胺类物质残留量对整车气味的影响

付鑫,李海青，任明辉，郭秋彦

(吉利汽车研究院(宁波)有限公司,浙江宁波 315000)

0 引言

健康环保是品质生活理念的一个重要组成部分，汽车内空气健康安全也日益被消费者所重视，其中车内是否有异味则是消费者们最直观的对车内空气是否健康的判断。研究表明新车VOC含量会更高[1]，车内异味同VOC含量有一定的正相关关系，即所谓的“新车味”同车内挥发性有机物含量密不可分[2]。经多年的车内空气管理经验作者总结出，影响整车气味最关键的内饰零件即为座椅，而其中座椅发泡又是影响车内气味重中之重的部分。座椅发泡中常常表现出氨臭味，氨臭味多表现类似于粪臭、腥臭味。通过对座椅发泡聚氨酯的了解，氨臭味的来源主要为胺类催化剂的残留所致，多数栓类催化剂不参与反应，游离于发泡多孔结构中，缓慢释放[3]。故管控胺类物质在发泡中的残留量成为座椅发泡气味管控的重要途径。

1 座椅发泡常见问题氨臭味

1.1 主观气味评价

日常气味评价发现座椅发泡气味差异性较大，主要表现为氨味是否明显扰人。随机选取3个同款车型的座椅靠背进行主观气味评价，评价等级采用十级制，500 L袋子法，样品为单个前排靠背海绵，常温评价，结果见表1。

表1 500 L袋子法座椅发泡气味评价结果

1.2 全谱客观数据分析

通过500 L袋子，样品为单个前排靠背海绵，加热65 ℃ 2 h采样进行全谱分析数据发现发泡中三乙烯二胺含量非常高，三乙烯二胺为非反应型催化剂，有氨味，能吸收空气中的CO2并发黄，三乙烯二胺存在于发泡中，对于浅色皮来说存在黄变风险。发泡催化剂的种类可分为胺类催化剂与无胺催化剂，而座椅发泡供应商常用催化剂为胺类催化剂，该类催化剂可再分为反应型和非反应型胺类催化剂。三乙烯二胺及TVOC含量见表2。

表2 3个座椅靠背三乙烯二胺及TVOC含量

从以上数据可得出以下结论：

(1)座椅发泡常见的问题为氨臭味，胺类催化剂的残留量越多则气味等级越低。氨味来源于非反应型胺类催化剂的残留物，由于该类催化剂的成本低廉，催化效果好，座椅发泡厂依旧选择使用该类催化剂。

(2)该类催化剂的残留量如不进行明确的定义，则会导致产品气味氨臭味明显，直接影响整车气味。

(3)胺类物质残留量过高会直接导致产品TVOC含量增高。

(4)控制发泡中胺类物质残留量有利于规避座椅面套黄变风险。

因此通过对胺类催化剂残留量的控制，能够为提高发泡产品气味性提供可靠依据。

2 结合气味阈值制定合理限值

气味阈值定义：人的嗅觉能够闻到其气味的浓度值。结合10级气味评价标准，以气味相图的6个特征点(ODT(嗅觉感知阈值)、ORT(嗅觉识别阈值)、TLV-TWA(时间加权平均接触限值)、TLV-STEL(短期暴露接触限值)、TLV-C(安全上限接触限值)、RD50(小鼠50%呼吸抑制值))构建各化合物气味强度等级模型,实现基于气味相图的分子级气味溯源分析。选取6～8级进行说明，详细见表3。

表3 气味等级及气味特征点对应说明

通过气味阈值数据库查得8级气味等级,明显气味时三乙烯二胺浓度为429 μg/m3(图1),因座椅发泡属于化学反应产物，成品中含有多种化学物质，均可贡献气味，故设定单种化学物质相应气味阈值要求在8级较为合理，能够明显感知气味，但无需忍受。

图1 气味阈值数据图

3 结束语

汽车内饰产生的气味是一个复杂的复合产物，结合不同产品中单一化学物质气味阈值，设定合理限值，对于将气味主观评价变为客观判定更具有指导意义。座椅发泡中重点管控三乙烯二胺、三乙胺等非反应型胺类催化剂的残留量，将有利于发泡气味的优化，也将有利于发泡产品气味一致性的管控。