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汽车内饰用聚丙烯材料与制品散发性能改善分析
袁爱春
(上汽大众汽车有限公司质保中心,上海 201805)
摘 要:本文重点阐述了汽车内饰用聚丙烯材料与制品气味以及挥发性有机化合物(VOC)的具体改善措施,并且通过相关的试验研究和汽车内空气质量的改善案例,总结了能够对聚丙烯材料或制品散发性造成影响的主要原因,列举出降低车内有害气体以及挥发性有机化合物的建议关键词:汽车内饰;聚丙烯材料与制品;散发性
0 前言
  消费者在购车时,汽车内空气质量已经成为消费者选购的一个重要参考目标,此外我国已经出台了相关的执行标准,相关厂家也越来越注重汽车内饰材料的质量与空气散发性能。汽车内部污染物主要是由于内部零件释放的小分子散发物,在车内散发出令人感到十分不适的气味,甚至能够危害到人们的健康,同时,还能够挥发出有害的有机物,出现车窗结雾对驾驶安全产生严重影响,这也是人们广泛重视汽车内空气污染问题的原因。在汽车内饰中得到广泛应用并且容易产生散发的材料主要包括有橡胶、PUR泡
沫、油漆、胶黏剂、塑料、PVC表皮、织物以及皮革等[1]。而在汽车内饰中占最大应用比例的就是塑料,其对汽车内空气质量的影响也非常巨大。在汽车塑料用品中聚丙烯是一种常见的材料,广泛的应用到了汽车的各个零件中,而对聚丙烯等塑料零件的散发性做出改善又有非常大的难度,较多因素都能够影响VOC释放,工艺、配方以及原材料都会对其造成影响。除此之外,对聚丙烯材料挥发性进行改造的同时还需要兼顾其作为汽车零件的使用性能,作为汽车内饰部件,不发白、不发粘、抗静电、耐光性、耐热性、阻燃性、耐刮擦性都有一定的要求,为了满足不得不在聚丙烯材料中添加多种添加剂,这就对其散发性造成严重的影响。1 聚丙烯原材料的散发性及其改善措施
  要实现降低塑料零件voc含量以及气味的必要措施就是采用低voc含量和气味小的聚丙烯原材料,但是聚合聚丙烯原材料的过程中难免会有一些低分子化合物产生或残留[2]。为了解决这种问题,众多汽车内饰零件厂家都会选择采用氢调法,用着这种方法能够有效的代替传统的氧化降解法,从根源将聚合物中易挥发的超低分子的含量降低,进而将材料中voc的含量也有效降低。而在众多的降低聚丙烯分子量分布范围的方法中,窄分子量聚合法之所以成为一种最适用的方法就是因为其能够将聚丙烯分子量的分布范围有效缩小。
  采用氢调法等一些相对来说更为环保的丙烯聚合法。并通过借助较为环保的加工助剂,将聚丙烯分析量的分布范围尽可能地边窄,从根本上减少低分子量化何物的产生数量。采用物理或者化学的方法在挤出造粒的过程中吸附小分子物质,对聚合残留的小分子化合物来说是进一步的减少。总之,通过采
用这样的方式就能够制造出更加环保的聚丙烯原材料,这也是改善聚丙烯汽车内饰零件散发性的可行手段。2 汽车内饰用聚丙烯材料与制品散发性能改善策略
  大多数汽车内饰零件都是由聚丙烯材料一次性注塑而成,也正是因为其采用一次性注塑工艺制成,零件的散发性就收到了严重的影响[3]。注塑时压力过大、模具的温度过高或者注塑时温度过高,聚丙烯材料都会出现严重的降解现象。因此,在进行汽车内饰零件注塑时,一定要注意控制注塑温度,建议控制在200摄氏度以下,在这个温度条件下,零件VOC的散发才能够被有效的控制。同时,应当尽量将模具温度以及注塑温度、压力进行合理的调配,在不对汽车内饰零件性能以及外观产生影响的前提下,尽可能的降低小分子物质的散发。
  同时,原材料的选用同样重要。建议选用新的聚丙烯粒料,一些回收料以及回用料在生产的过程中会有很多小分子降解物产生,进而使零件的散发性能变得更差[4]。再生产之前,应当对注塑机进行彻底清洗,确保螺杆以及浇口部位没有残留的余料,以免与新材料融合污染。同时还应当对材料进行烘干,对材料进行有效的烘干能够保证材料在注塑成型时尽可能少散发有害小分子。此外,能够使聚丙烯材料以及调价及产生降解的因素还有浇口以及螺杆的剪切,因此要尽可能地选择低剪切的螺杆和较大的浇口,控制材料在螺杆中的停留时间,尽可能地减少停留时间,以此能够见零件中小分子的残留物含量有效降低。同时避免在生产过程中使用润滑剂以及脱模剂。市面上存在相当一部分厂家为了将中后期加入到材料中的高玻纤含量或者母粒粒料分布均匀,会在材料中加入一定比例的矿物油,虽
然能够起到很好的作用但是这些矿物油也会在高温的情况下析出,很容易产生冷凝结雾的现象并且voc含量也会随之上升。在条件允许的情况下,应当尽量对注塑完成的零件进行放置处理,这个放置处理需要使用能够通风换气的专用恒温箱,将恒温箱温度调至70摄氏度左右,将汽车内饰零件在其中放置20个小时[5]。除此之外,选用更加环保的材料也能够有效控制汽车内部VOC的散发,并且结合更加环保的工艺技术,将材料的降解程度降低,提升材料的质量,以此来为生产出的汽车内饰零件的环保性能做出保障。
3 结语
  汽车内部空气质量改进的重点和难点就是汽车内饰聚丙烯材料的散发性特征。零部件、原材料都是车内控制质量管理的中的重点,应当保证产品的环保长期性以及稳定可靠性。将零件的散发性特征以及影响其性能的因素,才能科学的设计环保性零件,为汽车内部空气质量做出保障。
参考文献:
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[3]张晓娇,巴晶.汽车保险杠用聚丙烯复合材料专利分布现状与发展趋势分析[J].中国发明与专利,2018(03):65-71.
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