汽車四種非金屬零部件氣味提升建議

胡寅浩，王越，付佳永

（中國汽車技術研究中心寧波汽車零部件檢測有限公司，寧波 315104）

前言

國內消費者對車內空氣質量的關注度越來越高，對空氣異味的容忍度越來越低。在消費者看來，車內環境健康與否最直觀的表現在于車內空氣是否有異味。中國新車質量研究報告指出無論是國內自主品牌還是國際品牌，車內異味已經成為中國車主投訴最為突出的問題。車內氣味主要由車內非金屬零部件總成及材料散發出來的低揮發性有機物產生，而車內非金屬零部件種類繁多，導致“整車異味”難以排查消除。

本文通過分別對車內非金屬零部件總成進行VOC及氣味測試，查找出部分VOC及氣味超標的非金屬零部件總成。將超標零部件總成拆解至均一材料狀態，對材料進行定性、VOC及氣味檢測，結合供應商的生產工藝對其超標原因進行分析。本文就分析結果進行歸納總結，提出部分整改及提升意見。

1.原理及來源

1.1 氣味原理

氣=氣+味，氣即氣體，易揮發性物質，通常都是小分子，容易氣化。味是人的感官感知，人的嗅覺器官通過空氣為介質對揮發在空氣中的易揮發性物質得到的物理性嗅覺感知。產生氣味的物質分子在空氣中擴散，人體通過鼻腔收容后，與嗅神經相接處，神經傳遞將情報傳送至大腦，最終產生了氣味感。所以，氣味不是一種物質，而是物質相互作用大腦產生反應的過程。

1.2 車內氣味來源

車內氣味主要是由車內各非金屬類零部件散發的易揮發性有機物小分子組成。小分子彌散在車內空氣，繼而被人的嗅覺器官感知到。

金屬部件其表面的油漆等涂料可能產生較大影響，但自身產生的氣味影響較低，甚至無影響。車內所聞到的氣味實際是車內各類非金屬物件所散發的氣味的混合，主要的非金屬零部件總成如圖1。

車內氣味評價完全依靠專業人員的主觀評價來感受，而車內非金屬零部件較多，各零部件組成材料更為復雜繁瑣，氣味類型雜亂，單獨嗅辨車內氣味難以確認整車氣味主要來源。故我們需把車內的各非金屬零部件總成單獨拆卸進行氣味評價，確定各零部件總成的氣味優劣。

2 原因分析及提升建議

2.1 存在風險的零部件

汽車內飾非金屬零部件總成大致有：座椅、地毯、頂棚、儀表板、副儀表、門板、立柱側圍裝飾板、空調、方向盤、遮陽板、衣帽架、行李艙地毯、行李艙左右側、密封條、線束、阻尼板、隔音墊17種，按其主體材質分，可分為：毛氈類、塑料類、發泡類、橡膠類4類。毛氈類存在風險較大部件主要為：地毯；塑料類風險較大部件主要為：門板裝飾板、儀表板、副儀表板等；發泡類風險較大部件主要為：頂棚、座椅、前圍隔音墊等；橡膠類風險較大部件主要為：密封條。本文經過檢測，現主要對地毯、車門內飾板、頂棚、密封條4個部件進行重點研究。

2.2 風險部件常見材料

目前國內主機廠較多，各主機廠都有各自相對應的供應商，供應商之間因工藝不同，相同位置的部件總成，其材料組分往往大不相同。因材料種類太多無法一一進行檢測，本文僅針對目前市場上常見材料組成的部件進行檢測分析。本文風險部件總成常見的材料組成大致如下：

2.2.1 地毯材料組成

汽車內主地毯一般為針刺地毯，其生產工藝主要為熱成型工序。車內主地毯一般為三層結構：表面的針刺面料層、中間含膠的涂層和最底下的襯墊層。表面的針刺面料層材質大多為PET；地毯涂層常內含針刺地毯熱成型工藝中的熱熔膠，涂層的主要材質為PE 或EVA；襯墊層具有減震、隔音等功能，常常使用PU 或廢纖氈作為主要材料。

2.2.2 車門內飾板材料組成

車門內飾板主要由塑料、隔音棉、中部裝飾表皮、擋水膜組成。車門內飾板塑料飾件占總成的85 %以上，這些塑料飾件用料繁多，材質較雜，一般有PP、PA、ABS等。而且車門內飾板的主要氣味來源就由這些塑料飾件散發。

2.2.3 頂棚材料組成

頂棚是汽車車內頂部最大的內飾件，除了裝飾作用外，其主要功能是隔熱、降低車內噪音。因其占車內面積較大，且材料組成復雜，對車內空氣質量有較大影響。頂棚的結構主要為表層面料、成型膠、玻璃纖維氈、PU板、無紡布。

2.2.4 密封條材料組成

密封條主要用于車門周邊密封，具有緩沖車門關閉時的碰撞、防止車外雨水滲透、提高車內氣密性降低車外噪音等功能。密封條其材料是橡膠成分，在整車內暴露面積不小，所以對整車氣味的影響也是不小的。

圖1 主要的非金屬零部件總成

2.3 原因分析

2.3.1.地毯氣味超標原因

地毯的主要氣味類型為焦糊味、刺激性氣味、油性氣味。地毯表面針刺層的滌綸主要材質（PET）為石油中提取物苯二甲酸乙二醇酯聚合而成，本身有一定的氣味，且其生產過程中需添加潤滑油是油味的主要來源。焦糊味是地毯在熱成型過程中溫度過高導致涂層物質分解，產生揮發性有機物。襯墊層一般使用的都是回收料（廢纖維氈、廢PU），如果用料太雜、太差會有刺激性氣味散發。

2.3.2.車門內飾板氣味超標原因

車門內飾板氣味主要來源于塑料飾件，塑料飾件的氣味主要來源是原材料（回收料）或者其注塑過程中產生的小分子物質，以及注塑過程中添加的脫模劑等。

2.3.3.頂棚氣味超標原因

頂棚的氣味主要為胺味及溶劑味。頂棚的氣味主要表現為胺味及溶劑味，胺味是由PU板生產過程中的胺類催化劑產生，溶劑味是由用料較差的粘合劑散發。發泡在制作過程中需添加胺類的催化劑，氣味很大；頂棚生產工序為復合工序，復合工序是將面料、PU板、玻纖等經過加熱復合。復合過程中有膠粘劑加入，一般用熱熔膠，如膠粘劑用料不好，有溶劑性氣味散發，氣味較大。

2.3.4.密封條氣味超標原因

密封條主要材質為三元乙丙（EPDM）橡膠、發泡EPDM 橡膠，其自身氣味較大。密封條的氣味主要表現為硫磺味、焦臭味、胺味等刺激性的難聞氣味。密封條中，影響氣味的主要成分為硫化物、胺類物質和苯并噻唑等。這些化合物是EPDM生產過程中發泡劑、石蠟油和促進劑等物質在硫化反應過程中產生的副產物。

2.4 提升建議

2.4.1.地毯氣味改進建議

①很多地毯PET毛氈是一些再生型的毛氈，氣味較大。所以要求PET毛氈供應商使用高純度的PET切片進行生產纖維材料。生產過程中添加的潤滑油盡量用高純度低揮發油劑。控制好背涂層涂覆物熔融溫度，避免高溫分解。②地毯中間層PET+PE/EVA/EPDM膠板層，氣味也是非常大，建議采用高純度的PE粒子，控制壓制溫度。③襯墊層使用的再生纖維氈盡量選擇氣味散發較小的回收料。④加入烘溫工藝：地毯成型后，需要采用烘烤工藝，烘溫后加入氣味確認的工藝。

2.4.2.車門內飾板氣味改進建議。

①塑料：要求粒子加工過程中，采用低氣味的粒子，造粒完成后，可添加粒子烘烤工藝。注塑前烘料，適溫適時的烘烤有利于小分子的揮發，可以提高粒子純度。研究表明烘烤溫度越高，塑料分子鍵越容易斷裂生成小分子化合物，氣味結果越差，因此在不影響注塑條件下，降低注塑溫度。注塑過程中適當降低注塑溫度及剪切速率，并使用低揮發的脫膜劑（或不用）。塑料粒子的生產過程中應盡量避免塑料注塑回料的使用。②隔音棉：選用單組份白棉，PVC表皮與骨架貼合使用水性膠進行貼合。③中部裝飾板表皮：在不影響其它使用性能基礎之上，以高沸點低揮發的增塑劑替代現有的增塑劑增配方體系，以減少鄰苯二甲酸二異癸酯/DIDP、癸二酸二異辛酯等VOC的揮發。提高表皮下層PU發泡的合成轉化率，以達到控制異氰酸酯、一縮二丙二醇、二乙二醇等合成原料的殘留散發；減少合成過程中胺類溶劑或助劑的使用量，尤其是N-乙基-2-吡咯烷酮/NEP等。同時對樣件進行烘烤脫味工藝，以整體達到降低烴類VOC及脂肪族化合物散發的目的。

2.4.3.頂棚氣味改進建議

①工藝方面，在生產工藝中添加加熱烘烤與通風晾曬程序。②頂棚夾層粘結的熱熔膠產生較大氣味，而且劣質的熱熔膠遇高溫會融化，融化后會產生難聞氣味，盡量少用劣質熱熔膠。③發泡生產工藝過程中可加入除味劑。對PU合成和加工過程中的有機胺類溶劑或助劑加以管控，如N，N-二甲基芐胺、苯甲腈、對氨基苯腈、對苯二腈等；同時減少PU合成原料的散發，如苯酚等。減少PU發泡材料中鄰苯類增塑劑的使用量，并嚴格管控CMR毒性物質的添加量，如，苯酚、DBP、DIDP，總成樣件成型后可放置架子上添加通風晾曬工序。

2.4.4.密封條氣味改進建議

①生產過程中在不影響密封條其他性能的情況下盡量減少發泡劑使用量，能夠改進氣味。②使用高閃點、低芳香烴含量的石蠟油的膠料。③選擇合適的硫化體系，良好的硫化體系采用不易分解的促進劑，減少硫化物的產生。

3 結論

整車氣味優化需多方面協同，最重要的還是原材料的選擇，盡可能的選擇低氣味散發的環保材料，但因成本等問題不可能所有材料都用環保材料，這就需要供應商自身從中選取平衡點。生產過程中合理使用添加劑，盡可能少使用溶劑；選用適當的生產工藝，增加適當的烘烤工序；倉儲環境的通風狀況盡可能的完善，儲存過程中避免樣品的交叉污染。隨著管控越發完善，工藝技術越發精進，相信在不久的將來，車內氣味問題一定能得到完善的解決。