VOC基础知识简介
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利安德巴塞尔 Hostacom EKC 265N LyondellBasell Industries
相关材料推荐(仪表板、门板)—PP
PP聚丙烯材料在内饰上的应用量非常大,是VOC管控的 重点对象。PP材料中的VOC主要来源于聚丙烯树脂合成过程 中的游离单体、残余溶剂、添加剂,并且受到材料改性和加 工工艺的影响。
正常状态下,ABS经过聚合,无毒。但是那是在适宜温度的稳定状态下。如果加热,聚合 物就会分解扩散出来
PC+ABS ABS ABS ABS
拜耳材料 Bayer MaterialScience LLC
陶氏化学 Dow Plastics 金发 Kingfa 普利特 Pret
Gayblend T45 Magnum ABS3325MT/ABS344CC GAR123 4330A
序号 1 2 3 4 5 6 项目 苯 甲苯 二甲苯 乙苯 苯乙烯 甲醛 浓度要求(mg/m3) ≤0.11 ≤1.10 ≤1.50 ≤1.50 ≤0.26 ≤0.10
7 8
乙醛 丙烯醛
≤0.05 ≤0.05
VOC定义
定义:VOC(volatile organic compounds),即 挥发性有机化合物,对人体健康有巨大影响。
塑料
塑料加工中带入的小分子 塑料助剂
助剂迁移到聚合物的表面。这主要取决于以下几个因素: 助剂与聚合物的相溶性、助剂的扩散速度,以及分子量和极性的影响等。 助剂在聚合物表面的挥发。这一般受到助剂分子蒸气压、氢键和表面能量 的影响。 聚合物老化降解所产生的短的碳链,它被氧化后会产生醛酮类的易挥发性 物质。
ABS 合金 总碳实测情况
PVC/ABS 一般 TVO C>50
PC/ABS 一般 TVO C<50
相关材料推荐——ABS
ABS是丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物。 分析一下这三种物质的性质: 丙烯腈:极毒!不仅蒸气有毒,而且经皮肤吸入也能中毒。 丁二烯:具有麻醉和刺激作用。 苯乙烯:对眼和上呼吸道粘膜有刺激和麻醉作用。
中国车内空气污染物检测大事记
2007年,HJ/T400-2007《车内挥发性有机物和 醛酮类物质采样测定方法》 2009年,GB24409-2009《汽车涂料中有害物 质限制》强制性标准出台 2009年,中国环境保护部发布《车内空气中有 害物质浓度要求》征求意见稿
车内空气挥发性有机物浓度要求
Strongly smells depending on the types (e.g.acetates..)
water covers over 50 % of the earth =1,0 g/cm³ Higher
No smell
Density Surface tension
Smell
聚氨酯坐垫
INS 油漆-水性漆 水转印
油漆-溶剂型
低VOC 低VOC 表面罩光漆引入VOC
高VOC,不建议使用
电镀
不环保,易产生重金属残留
仪表板相关材料——表皮
材质 PVC-搪塑
VOC水平 低TVOC,气味性不佳
TPO / TPU PU Spray
PVC/ABS
新型环保材料 新型环保材料
高VOC,不建议使用
对于塑料件,注塑过程中使用的脱模剂、模具上防锈油等 塑料降解后的副产物和塑料中的小分子杂质等 研究表明,塑料件对车厢内的VOC贡献很小,车厢内高VOC主要来 源于其他材料,如泡沫、粘合剂、油漆、皮革、毡制品、胶水、清洁 剂等
胶黏剂
汽车内饰使用多种溶剂型胶黏剂,如地毯粘结 剂、塑料粘结剂等。
措施: 开发水性胶黏剂 采用热熔胶 胶黏剂后处理 寻找毒性小的替代溶剂
水性油漆和胶水
零件上溶剂的残留,也是零件散发性能不好的因素, 推动水性粘合剂和无溶剂可以大大降低车内的VOC。
Organic solvent Water
Origin
organic solvents are derivates from the petrochemistry < 1,0 g/cm³ Low
VOC基础知识简介
背景
消费者迫切需求:绿色环保知识的普及和目前 车内空气状况的不协调 政府的强烈要求:人民群众的安全健康与整车 厂绿色品质升级的冲突 整车厂的迫切需求:舒适、舒心、安全、环保 的品质需要与内饰件高污染现状的撞击。
国内状况
目前国内对于汽车车内环境尚无明确的规定
主要存在如下障碍: 作为全球首个直接针对车内空气质量的法规,缺少国外先 进经验参考; 缺少对于直接影响空气质量的车内材料的挥发性控制标准 基础数据; 在控制物质种类和浓度限值的选择上,既要考虑以人为本, 保护消费者的健康,又要考虑汽车行业技术发展水平,两 者之间的协调统一较难把握; 目前控制污染主要依靠企业自律,以及汽车消费者采取的 补救措施。
现行控制手段
控制车内空气质量的关键是控制车内材料的有 害物质的释放
上海大众颁布的VW50180标准,该标准规定了车辆内舱 构件排放性能的极限值。
特征
车内空间狭小,污染 程度大 车内密闭性强,不利 于有害物质扩散 汽车是流动性工具, 与外界气候密切相关, 温度等因素难于控制 车窗面积大,长时间 曝露在阳光下,高温 中有害物质易挥发
危害:当voc超过一定浓度时,在短时间内人们 会感到头痛、恶心、呕吐、四肢乏力。如不及 时离开现场,会感到以上症状加剧,严重时会 抽搐、昏迷,导致记忆力减退。voc伤害人的肝 脏、肾脏、大脑和神经系统甚至会导致人体血 液出问题,患上白血病等其他严重的疾病。
VOC危害
例: 苯:属于剧毒溶剂,少量的吸入也会对人体造成长期的损害。 苯能在神经系统和骨髓内蓄积,使神经系统和造血组织受到损 害,引起血液中白血球、血小板数量减少,长期接触可引起白 血病。
PP+EPDM-T20
PP+EPDM-T20 金发科技 Kingfa
AIP-2016
C3322T-1
普利特 Pret
金发科技 Kingfa
PP+EPDM-T25
AIP-2503HM
ABS 总碳实测情况
TVO C:100~200 9%
TVO C<50 44%
TVO C:50~100 47%
在ABS合成过程中未反应的苯乙烯单体,以 及生产苯乙烯过程中副反应产物二甲苯、甲 苯。其中苯乙烯量,同分异构的二甲苯总量, 甲苯,分别占到总散发量的58%、15%及 0.71%。
V-VOC:
沸点在50℃以下
VOC:
沸点在50℃-260℃
S-VOC:
沸点在260℃-400℃
VOC评估
甲醛释放量试验
雾翳试验
总碳挥发试验
气味性试验
PP VOC 总碳实测情况
TVOC: ( 200~500)μgC/g 10%
TVO C: (100~200)μgC/g 23%
TVO C<50μgC/g 46%
IMD(即In-Mould-Decoration) INS(即Insert-Mould-Decoration) 水转印(Water Transfer Printing)
地毯
粘结材料为酚醛树脂, 酚醛树脂的合成原料 为甲醛,如反应不完 全,产品中会残留甲 醛
措施:选用不含或少 含酚醛树脂的粘合剂
软质仪表板填充的聚氨酯泡沫塑料中的胺 类催化剂、邻苯二甲酸酯类增塑剂、BHT 热稳定剂等是引起VOC超标的主要原因。
措施: 开发水性聚氨酯 改善合成工艺 寻找环保溶剂
脱模剂
脱模剂种类很多,有聚氨酯自结皮脱模剂,聚氨酯硬泡、软跑脱模剂, 聚氨酯弹性体脱模剂,环氧树脂脱模剂,各种橡塑脱模剂,酚醛树脂 脱模剂,不饱和树脂脱模剂等。脱模剂稀释溶剂采用苯、甲苯、二甲 苯等有机溶剂,是VOC的主要来源。脱模剂的稀释溶剂多采用甲苯、 二甲苯等有机物质 措施:选用水性脱模剂
TVO C: (50~100)μgC/g 21%
PP 材料中散发物主要是烷烃类,如聚丙烯 生产中常用的稀释剂带入的杂质环己烷、正 己烷以及来源于助催化剂的同分异构的甲基 戊烷、十三烷等。
PP/PE、PP/EPDM共聚物,改性增强 PP,填充PP 总碳实测情况
TVOC>50 46%
TVOC<50 54%
相关材料推荐(座椅)——PP
由丙烯聚合而制得的一种热塑性树脂。有等规物、无规物和间规物 三种构型,工业产品以等规物为主要成分。聚丙烯也包括丙烯与少 量乙烯的共聚物在内。
PP HCPP 埃克森美孚 Exxon Mobil AX03BE3
北欧化工 Xmod BE677AI Borealis A/S 利安德巴塞尔 PP Pro-fax-SB891 LyondellBasell Industries 金发 PP KF16 Kingfa 北欧化工 PP +EPDM -M20 EG265HP Borealis A/S 利安德巴塞尔 PP+EPDM-T15 Hostacom TRC 160N LyondellBasell Industries PP-T20
顶蓬
针织面料 面 料 无纺布
涤纶 PVC革 酚醛树脂毡
骨 架
PU玻纤板
麻纤维板
仪表板相关材料——装饰类材料
以往常用的油漆、电镀等工艺已不能满足车内环保性要 求。近年来,新型装饰工艺如IMD、INS等逐渐在汽车内饰 上得到使用。水性漆的应用也可大大降低装饰件的VOC。
工艺 IMD 低VOC VOC水平
纺织品为了防皱、防缩、阻燃并具有较好手感,均会加入甲醛类添加剂。 塑料中的分散剂、增韧剂、阻燃剂、消光剂等各种添加剂。
这类挥发性有机化合物主要是烷烃、烯烃、芳烃、乙醛或酮类的物质,这些物 质的沸点通常在50~260℃的范围之内。当气温达到一定高度时,这些挥发性
物质就会释放出来。
内饰
装饰条类材料
汽车内饰里经常用到一些装饰类的零件,特别是中高档车, 如银饰,木纹、金属拉丝等等,以往这些都需要由油漆或电镀 获得的效果,这些零件无论是在加工过程和零件使用过程都是 环保和散发不好的。近年来,这些零件上有以下工艺开始应用:
相关材料推荐——PA
聚酰胺(PA,俗称尼龙)是美国DuPont公司最先开发用于纤维的树脂, 主要由由二元胺和二元酸制取。
PA66
PA66 PA6+GF15 PA6-GF15
首诺-泛达 Ascend Performance Materials LLC. 杜邦 DuPont Engineering Polymers
舒尔曼 A.Schulman Inc. 巴斯夫 BASF
Vydyne 22HSP
Elastoblend PA66 IM 408 HS L SCHULAMID 6 KF 15 SHI K1946 Ultramid 8231G HS
相关材料推荐——POM
聚甲醛学名聚氧化聚甲醛(简称POM) 又称赛钢。它是以甲醛等为原 料聚合所得。POM-H(聚甲醛均聚物),POM-K(聚甲醛共聚物)是高 密度、高结晶度的热塑性工程塑料。具有良好的物理、机械和化学性 能,尤其是有优异的耐摩擦性能。
汉高公司(Henkel)为脱模用低VOC聚酯凝胶涂层 和增强型聚酯涂层结构所研发的低VOC含量的临时 型脱模剂-Frekote® WOLO-HL™。日前正式推向 市场。虽然是溶剂型产品,但是Frekote® WOLOHL™脱模剂和传统的产品相比,降低了约72%的 VOC含量,并且不含氟氯化碳(CFCs)。
VOC分类
分类
沸点
400
S-VOC
300
200
十六烷
二甲苯
VOC 100
V-VOC 30
甲苯
乙醛 甲醛
VOC溯源
材料: 地毯 皮革 织物 胶黏剂
材料: 涂料 聚氨酯坐垫 塑料件
VOC来源
来源: 内饰部件中都含有一定量的挥发性有机化合物,它们应用于皮革、塑料件制造 的各个阶段。 如:皮革中大多数甲醛产生于鞣制和复鞣过程中。
VOC检测实例
总碳 橡胶类 中 甲醛 低 气味 高 雾翳 高
织物
地毯
中
中
高
高
高ຫໍສະໝຸດ Baidu
高
高
高
皮革 塑料件 泡沫 粘合胶
中 高、中 中、低 高
高 低 低 高
高 高 高 高
高 高 低 高
四大排放详解
气味 雾翳 甲醛 总碳 所有VOC 增塑剂等半挥发VOC 甲醛 C6-C16等中沸点VOC
VOC评判标准
广义VOC
皮革
甲醛应用于皮革制造的各个阶段,大多数甲醛 等有机物产生于皮革鞣制和复鞣过程中
措施: 筛选合适的化工材料和配方 采购中控制原料 使用中使用有效的有机物 清除剂 加工过程中寻找替代产品
织物
为了使织物防皱、防缩、阻燃,或保持染色的 耐久性和手感,需要添加助剂。
措施: 筛选合适的化工材料和配方 采购中控制原料 使用中使用有效的有机物 清除剂 加工过程中寻找替代产品