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车用塑料VOCs检测方法有哪些?如何去除VOCs?

发布时间:2022-11-22 热度:

“新车有毒、甚至致癌”,所谓的“毒”实际上有很大一部分是由易挥发有机化合物(VOC)造成的,而90%以上的汽车内饰材料均为人造材料,其中生产过程中使用的原料和一部分添加剂残留是VOC释放原之一。如何在复杂的汽车零件组合中检测VOC释放源而整改车内环境空气质量成为各大主机厂迫在眉睫的问题。

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VOC气体有哪些?

(1)苯类(如苯、甲苯、二甲苯、乙苯);

(2)烷类(十四碳烷);

(3)醛类(甲醛);

(4)醇类(乙醇);

(5)醚类、酯类(乙酸乙酯);

(6)酮类(丙酮)。

 

VOC超标到底有哪些危害?

VOC是可被人体感知或一部分不可被感知的挥发性有机物,表现形式多为异味或刺激性气味。

 

由于车内的空间狭小,密闭性强,而且可能长时间暴露在阳光下,较高的温度更有利于有机物的释出。在这样的环境下,VOC中的有害物质所造成的危害性尤其大。当VOC超过一定浓度时,短时间内人们会感到身体不适,如:头痛、恶心, 甚至呕吐、四肢乏力。如不及时离开现场,则可能会因此对身体造成不可逆的严重伤害,比如抽搐、昏迷,导致记忆力减退。VOC极有可能会对人的肝脏、肾脏、大脑和神经系统造成伤害,更严重时甚至会导致人体血液出问题,患上白血病等其他严重的疾病。

 

VOC成因有哪些?

VOC成因很多,不同的零部件面临的问题也不同。就线束而言,导致VOC检测不合格的主要原因有以下四个:

1. 产品设计之初未考虑涉及VOC相关测试;

2. 更换了零部件供应商,导致质量产生变化;

3. 更换了配方或生产工艺,导致质量产生变化;

4. 新的买家,新的要求。

 

VOC怎样才能被测出来?

想解决VOC问题,应该追根溯源找到产品的VOC释放源是什么,以线束为例,VOC物质来源于产品的非金属部件部分,如:线皮、接插件、其他附件如胶带、热熔胶和包装材料等。简单来说除了金属以外,基本上所有的部件都属于这个范畴。目前主机厂要求的测试方法有两种:

 

1、材料及零部件级别VOC测试--德国VDA测试方法

a. VDA270:气味测试(Odor test)

b. VDA275:甲醛测试(Formaldehyde test)

c. VDA277:总碳测试(Total carbon test)

d. VDA278:总VOC和总SVOC测试(TVOC and TSVOC)

 

2、总成及零部件级别VOC测——袋式法

测试主要流程是,首先将产品放在一个特殊材质的采样袋中,在采样袋密封后再将其抽成真空,之后向袋内充入定量氮气并高温加热。随着温度的升高,这些材料中的VOC物质就会被高温激发并开始释放,袋内空气也会越来越浑浊。在释放到特定时间之后,我们开始捕捉并分析袋内空气,从而确定该产品释放出的VOC物质的量。

 

假设测试结果显示该产品有问题(VOC释放量超标),我们则需要进一步分析导致VOC超标的原因,比如,分析样品中各部件的占比情况,和他们独自的释放量,这些释放量对整体样品整体释放量的影响等。

 

接下来要介绍的部分:如何筛查出问题的源头。

 

每个部件的体积和表面积占比不同,导致该零部件对整个VOC释放的贡献是不同的,那么,如何在这么繁杂的零部件里找出真正的源头?具体是哪一个零部件释放的VOC导致这次测试不合格?我们可以通过几个测试步骤用排除法来找到问题的答案。

 

1、初步筛查

通过几轮筛查测试(袋式法),找到疑似问题部件或几个部件。

 

2、进一步确认

通过进一步横向数据比对,并进一步用VDA测试方法分析,确定具体问题材料。

 

3、整改方案

通过对材料的成分进行分析,找到可能的问题源头,如:生产工艺问题,生产过程中的添加剂用量和比例问题等,并针对具体原因提出可行性的整改方案。

 

车用塑料VOC解决方案


添加多孔材料如:沸石、活性炭、分子筛等

直接添加

VOC仍存在,具有吸附选择性和平衡性,高温下易再次溢出

添加香味遮盖剂

直接添加

仅遮盖,不彻底,后期VOC仍会释放

添加还原剂、分解剂、螯合剂直接添加易导致材料其他副反应发生,影响材料其他性能
气提法将惰性气体注入聚合物熔体中气提剂加入困难,设备成本高,与基体树脂相容性差
萃取脱挥母粒法直接添加效率高,使用方便,设备工艺等无需改变
脱挥抽真空、高温烘设备和生产成本高



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