某車型典型零部件散發惡臭物質研究

單丹丹，胡雋雋，鄧俊杰，程健

（安徽江淮汽車集團股份有限公司技術中心，安徽 合肥 230601）

前言

2016年中國汽車銷售量達到2802.8萬輛，相比2015年增長 13.7%，隨著汽車剛需的增加，顧客對產品健康性能提出的要求也越來越高。J.D.Power新車質量調查結果顯示，車內異味2015-2016連續兩年成為顧客抱怨最多的問題。車內異味與惡臭物質緊密關聯，惡臭物質通過人的嗅覺感官，作用于人的心理，使人產生不愉快的感覺。惡臭物質種類繁多，不同物質的氣味特征和對人的刺激程度不同，嗅閾值也差別巨大[1][2]。嗅閾值是指人的嗅覺器官對某種氣味物質的最低檢測值或能感覺到的最低濃度[3]。

本文以江淮某一車型為載體，選取塑料、皮革、橡膠等材料類型，對其代表零部件儀表板、座椅、密封條的揮發性有機物全譜進行分析，結合氣味類別、嗅閾值、散發物質濃度等因素，通過惡臭散發物質稀釋倍數進行篩選排序，研究三個代表零部件惡臭物質釋放量及來源。

1　實驗部分

1.1　原材料

儀表板總成、前排座椅、密封條總成：各一套；苯、甲苯、乙苯、二甲苯、苯乙烯、甲醛、乙醛、丙烯醛、丙酮、丁酮、丙醛、丁醛、苯甲醛、丙醛、丁醛：標準液。

1.2　主要儀器設備

氣相色譜質譜聯用儀（GC-MS）和高效液相色譜儀（HPLC）：安捷倫科技有限公司；零部件VOC環境艙：東莞市升微機電設備科技有限公司；2000L試樣袋：寧波環測實驗器材有限公司。

1.3　實驗過程

（1）先將2000L試樣袋密封后抽空袋內空氣，再向袋中充入其容積50%左右的純氮氣；

（2）在65℃恒溫箱內放置2h后，用真空泵迅速將袋內的氣體抽出；

（3）重復操作上述1）2）步驟2次；

（4）向處理過的2000L試樣袋中投入零部件后密封；

（5）在室溫下向樣袋內充入試樣袋容積30%左右的純氮氣后，用泵將氣體抽出；

（6）按照5）反復進行2次操作后注入試樣袋容積50%左右的純氮氣；

（7）將封裝好部件的試樣袋投入到 65℃的恒溫箱內放置2h；

（8）在65℃下恒溫2h后，用TENAX管和DNPH管采集試樣袋中的氣體。

2　結果及分析

2.1　儀表板總成

針對儀表板總成揮發性有機物全譜進行分析，共識別17種散發物質，按照嗅閾值、散發物質濃度和稀釋倍數進行梳理排序，具體見表1。

結合散發物質稀釋倍數和散發物質氣味類型，從表1識別出儀表板總成主要惡臭散發物質為丙酮、己醛、2－甲基萘、1－辛烯，其稀釋倍數均大于6。儀表板總成主要材料為PP+EPDM-T20材料、PC+ABS材料和少量裝飾材料PVC皮革。PP材料散發出的醛酮類物質多數由其加工過程中的添加劑引入，例如常用的有機過氧化合物作為PP材料的相對分子質量調節劑在高溫條件下降解產生對氣味影響極大的醛、酮、酯等化合物[4][5]。PC+ABS材料中的醛酮物質同樣是由其生產中的助劑及ABS原料合成過程中的殘留物質引入。1－辛烯主要來源于高聚物改性過程中使用的抗氧劑。

表1　儀表板散發物質全譜分析

2.2　前排座椅

針對前排座椅揮發性有機物全譜進行分析，共識別 24種散發物質，按照嗅閾值、散發物質濃度和稀釋倍數進行梳理排序，具體見表2：

表2　前排座椅散發物質全譜分析

結合散發物質稀釋倍數和散發物質氣味類型，從表2識別出前排座椅主要惡臭散發物質為三亞乙基二胺、1－辛烯、己醛、N,N－二甲基甲酰胺、丙酮、丙醛、苯甲醛、雙二甲胺基乙基醚、四甲基丁二腈；其稀釋倍數均高于30，其中三亞乙基二胺稀釋倍數高達 274，前排座椅惡臭散發物質遠遠高于儀表板總成散發。前排座椅總成主要由主面料PU皮革、輔面料PVC皮革和發泡PU材料組成。三亞乙基二胺和雙二甲胺基乙基醚是PVC皮革聚合反應的催化劑，導致這兩種物質大量殘留在材料中。N,N二甲基甲酰胺等胺類物質作為聚氨酯合成的溶劑大量殘留在PU皮革材料中。四甲基丁二腈作為聚氨酯合成材料偶氮二異丁腈的分解產物不僅具有刺激性氣味，還具有毒性。而座椅散發物質中的多種醛酮類物質由材料助劑分解而引入。

2.3　密封條

表3　密封條散發物質全譜分析

針對四門密封條總成揮發性有機物全譜進行分析，共識別20種散發物質，按照嗅閾值、散發物質濃度和稀釋倍數進行梳理排序，具體見表3。

結合散發物質稀釋倍數和散發物質氣味類型，從表3識別出密封條總成主要惡臭散發物質為苯甲醛、己醛、丁醛、丙醛、丙酮、N,N二甲基甲酰胺。四門密封條散發的醛類惡臭物質稀釋倍數均較高，其中苯甲醛高達 159。經分析，密封條主要成分為EPDM橡膠，其散發出的醛類物質和N,N二甲基甲酰胺為促進劑（醛胺類和酰胺類）在橡膠合成過程中的副產物。

3　結論

（1）三種零部件的揮發性有機物釋放量差異較大，前排座椅惡臭物質的稀釋倍數遠遠高于儀表板總成、四門密封條，其中，儀表板惡臭物質釋放量最低。

（2）通過對塑料、皮革、橡膠材料為代表的零部件散發物質進行分析，不同材料類型的零部件釋放的惡臭物質種類明顯不同。儀表板總成散發的惡臭物質主要為丙酮和己醛，座椅散發的惡臭物質主要為三亞乙基二胺和N,N－二甲基甲酰胺，而四門密封條散發的惡臭物質主要為苯甲醛。

（3）經過對儀表板、前排座椅和密封條總成的散發惡臭物質來源進行研究，發現其散發的惡臭物質主要來源于零部件生產使用的原材料；因此，可通過更改原材料來降低零部件惡臭物質散發。

[1] 包景嶺,鄒克華,王連生.臭環境管理與污染控制[M].北京:環境科學出版社,2009:141.

[2] 王亙,崔增秀等.40種典型惡臭物質嗅閾值測定[J].安全與環境學報,2015.12,15（6）:348-351.

[3] 石磊.臭氣味嗅覺實驗法問答[M].化學工業出版社,2009:28.

[4] 薛江.過氧化物降解對聚丙烯結晶性能的影響[J].合成樹脂及塑料,2006,2（1）:26-27.

[5] 薛山,姜平,等.聚烯烴氣味的來源.檢測與消除[J].石化技術與應用,2013,31(2);165-168.