座椅發(fā)泡胺類物質殘留量對整車氣味的影響

付鑫,李海青，任明輝，郭秋彥

(吉利汽車研究院(寧波)有限公司,浙江寧波 315000)

0 引言

健康環(huán)保是品質生活理念的一個重要組成部分，汽車內空氣健康安全也日益被消費者所重視，其中車內是否有異味則是消費者們最直觀的對車內空氣是否健康的判斷。研究表明新車VOC含量會更高[1]，車內異味同VOC含量有一定的正相關關系，即所謂的“新車味”同車內揮發(fā)性有機物含量密不可分[2]。經多年的車內空氣管理經驗作者總結出，影響整車氣味最關鍵的內飾零件即為座椅，而其中座椅發(fā)泡又是影響車內氣味重中之重的部分。座椅發(fā)泡中常常表現(xiàn)出氨臭味，氨臭味多表現(xiàn)類似于糞臭、腥臭味。通過對座椅發(fā)泡聚氨酯的了解，氨臭味的來源主要為胺類催化劑的殘留所致，多數(shù)栓類催化劑不參與反應，游離于發(fā)泡多孔結構中，緩慢釋放[3]。故管控胺類物質在發(fā)泡中的殘留量成為座椅發(fā)泡氣味管控的重要途徑。

1 座椅發(fā)泡常見問題氨臭味

1.1 主觀氣味評價

日常氣味評價發(fā)現(xiàn)座椅發(fā)泡氣味差異性較大，主要表現(xiàn)為氨味是否明顯擾人。隨機選取3個同款車型的座椅靠背進行主觀氣味評價，評價等級采用十級制，500 L袋子法，樣品為單個前排靠背海綿，常溫評價，結果見表1。

表1 500 L袋子法座椅發(fā)泡氣味評價結果

1.2 全譜客觀數(shù)據(jù)分析

通過500 L袋子，樣品為單個前排靠背海綿，加熱65 ℃ 2 h采樣進行全譜分析數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)發(fā)泡中三乙烯二胺含量非常高，三乙烯二胺為非反應型催化劑，有氨味，能吸收空氣中的CO2并發(fā)黃，三乙烯二胺存在于發(fā)泡中，對于淺色皮來說存在黃變風險。發(fā)泡催化劑的種類可分為胺類催化劑與無胺催化劑，而座椅發(fā)泡供應商常用催化劑為胺類催化劑，該類催化劑可再分為反應型和非反應型胺類催化劑。三乙烯二胺及TVOC含量見表2。

表2 3個座椅靠背三乙烯二胺及TVOC含量

從以上數(shù)據(jù)可得出以下結論：

(1)座椅發(fā)泡常見的問題為氨臭味，胺類催化劑的殘留量越多則氣味等級越低。氨味來源于非反應型胺類催化劑的殘留物，由于該類催化劑的成本低廉，催化效果好，座椅發(fā)泡廠依舊選擇使用該類催化劑。

(2)該類催化劑的殘留量如不進行明確的定義，則會導致產品氣味氨臭味明顯，直接影響整車氣味。

(3)胺類物質殘留量過高會直接導致產品TVOC含量增高。

(4)控制發(fā)泡中胺類物質殘留量有利于規(guī)避座椅面套黃變風險。

因此通過對胺類催化劑殘留量的控制，能夠為提高發(fā)泡產品氣味性提供可靠依據(jù)。

2 結合氣味閾值制定合理限值

氣味閾值定義：人的嗅覺能夠聞到其氣味的濃度值。結合10級氣味評價標準，以氣味相圖的6個特征點(ODT(嗅覺感知閾值)、ORT(嗅覺識別閾值)、TLV-TWA(時間加權平均接觸限值)、TLV-STEL(短期暴露接觸限值)、TLV-C(安全上限接觸限值)、RD50(小鼠50%呼吸抑制值))構建各化合物氣味強度等級模型,實現(xiàn)基于氣味相圖的分子級氣味溯源分析。選取6～8級進行說明，詳細見表3。

表3 氣味等級及氣味特征點對應說明

通過氣味閾值數(shù)據(jù)庫查得8級氣味等級,明顯氣味時三乙烯二胺濃度為429 μg/m3(圖1),因座椅發(fā)泡屬于化學反應產物，成品中含有多種化學物質，均可貢獻氣味，故設定單種化學物質相應氣味閾值要求在8級較為合理，能夠明顯感知氣味，但無需忍受。

圖1 氣味閾值數(shù)據(jù)圖

3 結束語

汽車內飾產生的氣味是一個復雜的復合產物，結合不同產品中單一化學物質氣味閾值，設定合理限值，對于將氣味主觀評價變?yōu)榭陀^判定更具有指導意義。座椅發(fā)泡中重點管控三乙烯二胺、三乙胺等非反應型胺類催化劑的殘留量，將有利于發(fā)泡氣味的優(yōu)化，也將有利于發(fā)泡產品氣味一致性的管控。