【20131109】汽车内饰零部件的VOCs解析研究

汽车内饰零部件的VOCs解析研究应伟斌2009年08月浙江吉利汽车研究院有限公司目录一、前言二、早期工作三、内饰件VOCs控制方面开展的工作四、小结一、前言前言•VOCs定义•VOCs污染的危害对环境的影响，对人体的影响•目前相关法规大众、日本、俄罗斯、韩国中国•吉利所做工作二、早期工作早期工作（一）资料调研期（04年-05年）•资料收集、调研。（二）预研阶段（06年-07上半年）•当时的整车VOCs水平。•内饰件VOCs摸底。VOCs检测方法：气袋法，原则上按面积10cm*10cm进行采样,65℃温度。VOCs检测结果特征：•相同零件、不同供应商之间结果相差巨大；•按面积（10cm*10cm）所检测结果无法体现零件本身的挥发量；•形状复杂零件/总成件，取样困难；•新鲜切口对检测结果有影响。早期工作三、内饰件VOCs控制方面开展的工作（一）车内VOCs污染来源分析内饰件VOCs控制方面开展的工作主要来源包括车内非金属部件粘合剂/密封胶车身涂料10VOCs挥发成因•高分子材料在热氧作用下降解所产生的VOCs；•合成用助剂：由单体制备合成树脂、合成橡胶等高分子材料的过程所需要的助剂，如阻聚剂、引发剂、乳化剂和分散剂等；•加工用助剂（添加剂）：在产品生产或加工过程中所需添加的各种辅助化学品，用以改善生产工艺和提高产品性能，如发泡剂、增塑剂、抗氧剂、稳定剂和阻燃剂等。内饰件VOCs控制方面开展的工作00.10.20.30.40.50.60.70.80.91第1次第2次第3次第4次第5次第6次第7次第8次苯甲苯乙苯二甲苯苯乙烯单位：mg/m3实例一：涂装后白车身的VOCs挥发性分析注：1、地点：60M3的燃油蒸发舱；2、采样方法：温度、湿度、采样点同整车采样法；3、采样次数：第1次检测的结果为白车身刚放进密闭仓时所检测的浓度，每两次采样间隔3h。内饰件VOCs控制方面开展的工作水性涂装降低白车身VOCs挥发•水性漆与传统溶剂型漆区别；•优点：VOCs挥发减少至1/3；•缺点：喷涂设备、运输、库存；•成本：设备，能耗，材料。水性色漆溶剂型色漆22%76%2%12%2%63%23%resinssolventspigmentWater内饰件VOCs控制方面开展的工作帝豪品牌积极响应国家“节能减排”号召，将绿色、环保、节能的理念渗入到工厂设计的各个环节，尤其在涂装工艺设备上，采用喷漆采用的是符合环保理念水性涂装工艺。内饰件VOCs控制方面开展的工作14聚氯乙烯树脂100增塑剂60填充剂80增粘剂10粘度调整剂3稳定剂2其它助剂0.5基础配方（质量份）增塑剂分子插入到聚合物分子链之间，削弱聚合物分子间的次价键，即范德华力，从而增加了聚合物分子链的移动性。同时降低了聚合物分子链的结晶性，从而使聚合物的塑性增加。增塑剂作用机理增塑剂因用量较多，易挥发，在使用过程中会从制品表面挥发出来散失在空气中，是塑料制品产生VOCs逸散的主要来源。增塑剂挥发实例二：乙烯基塑料VOCs挥发成因及解决方案内饰件VOCs控制方面开展的工作15增塑剂向表面迁移和扩散在表面转变成“横卧”的状态扩散离开表面内饰件VOCs控制方面开展的工作16在常用的邻苯二甲酸酯类中DBP的挥发性大，DOP挥发性一般，DIDP、DTDP等挥发性小；在环氧类中，环氧化油类的挥发性最小，环氧脂肪酸单酯的挥发性大；聚酯类、苯多酸酯类和双季戊四醇酯类等属低挥发性的耐热增塑剂4.增塑剂品种分子量小的增塑剂挥发性大；增塑剂的分子量最好在500以上；可选分子量在1000以上的聚酯类和苯多酸酯类（如偏苯三酸酯）1.分子量一般与PVC树脂相容性好的增塑剂其挥发性较小。3.相容性分子内具有体积较大的基团或支链结构的增塑剂，由于它在塑化物内扩散比较困难，挥发性较小。2.分子结构内饰件VOCs控制方面开展的工作从增塑剂分子结构和分子量入手1、测试方法分类•广义的VOCs测试–气味评价(odor)：感官嗅觉，分级评价(VDA270，PV3900等)–雾化试验(Fogging)：反射系数法(如PV3920)，重量法(如PV3015)–定量分析(VOCs)：采样袋法，测试舱法，气相顶空法，热脱附法•狭义的VOCs测试（定量分析对象）–醛酮类物质：甲醛，乙醛，丙烯醛等–挥发性有机物：苯，甲苯，二甲苯，乙苯，苯乙烯，TVOC等组分•整车厂指定的技术规范–气袋法：Q/JLYJ711489-2008，NESM0402，SPEC0094Z-SNA-0000，TSM0508G，JASOM902，SESN2403，ES-X83252等–非气袋法：PBVWL709，GMW14236，TS-INT-001，TS-INT-002，VW50180，WSS-99P2222-A1，VDA278，VDA275，VDA277，SQR.04.098，D105495，D405535等（二）内饰件VOCs测试方法的确定内饰件VOCs控制方面开展的工作2、气袋法的优势•检测VOCs种类可以与整车相同；•可以体现零件/总成的挥发量，便于较为直观地体现各零件对整车污染的贡献比例。内饰件VOCs控制方面开展的工作3、常见测试产品•材料：发泡件、隔音垫、橡胶、皮革、粘合剂、纺织面料、薄膜等；•零部件：顶蓬、座椅总成、地毯、门饰板、仪表板、方向盘、遮阳板、行李箱盖板、空调等。4、吉利采样方式•原则上按照零件/总成的形式采样，部分兼顾面积或重量。内饰件VOCs控制方面开展的工作（三）内饰件VOCs限值标准的制定1、标准制定原则•三个原则：初期阶段，设定为最严格的情况；从严到宽；在保证整车认证和生产一致性达标的前提下，转为以成本考量为重点的分级控制；•一期标准：在首轮摸底调查的基础上，按一定比例定值；•二期标准：根据样车VOCs检测情况作调整；•三期标准：根据成本来分等级。内饰件VOCs控制方面开展的工作2、样车整改•是一个动态的整改过程；•整车改善效果明显；•存在局部物质依然少许超标问题。内饰件VOCs控制方面开展的工作（四）成本控制研究1、内饰件控制•重点控制整车污染超标项物质；•对某些重点污染件进行针对性的整改；–位置–体积–表面积•适当放松对高成本整改部件的要求；•相同部件、不同工艺，VOCs挥发截然不同；•适当材料改性；•车型档次不同，VOCs整改整车成本不同。内饰件VOCs控制方面开展的工作2、净化后处理技术的研究（1）传统光触媒在治理室内空气方面效果明显；（2）车内污染情况复杂，后处理必须采用新型净化液：•车内表面•污染物种类•动态平衡内饰件VOCs控制方面开展的工作（3）光触媒工艺改进——研究新型车内专用净化液•原理：对传统光触媒进行改良，在整车下线后进行喷涂处理；•效果：整车气味提升3-4个等级（共10个等级），VOCs消减50%以上；•成本：可接受范围内。内饰件VOCs控制方面开展的工作四、小结小结•测试方法的确定非常重要；•限值标准需要根据自身状况来制定；•整车VOCs和气味控制是一个长期的系统工程，需要车企、零部件/材料供应商共同努力；•环保健康的车内环境是吉利汽车关注的重点。