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耀彩网 随着我国汽车工业的飞速发展，汽车内饰VOC（常温容易挥发的有机化合物，较常见的有：苯、甲苯、二甲苯、乙苯、甲醛、乙醛、十四碳烷、乙醇类和酮类等多个种类）的排放日益为人们所关注。环保、健康、安静的车内空间一直都是汽车行业永恒的话题。随着汽车轻量化发展趋势，改性材料在汽车上的使用比例越来越大，塑料件也成为汽车VOC检测的一大部件，当汽车内用材料有毒挥发性气体达到一定浓度时，短时间内人们会出现头痛、恶心、甚至抽搐等症状，并会损伤肝脏、肾脏、大脑和神经系统，对人体健康有严重的威胁。

耀彩网 为了除去塑料中气味和VOC成分，通常通过在材料中添加除味剂来解决，目前常用的塑料除味方式有以下四种：萃取脱挥法[1]、添加物理吸附剂[2]、添加遮味剂法[3]和添加化学除味剂[4]。航天凯恩在低VOC材料开发上取得了较强的技术突破，通过合理的配方设计和生产工艺与设备的调整，采用化学除味剂和萃取脱挥法，辅以严格的质量质控，开发出了一系列性能的低VOC材料。

1 实验部分

耀彩网 1.1 主要原料

氢调法聚丙烯、常规降解法聚丙烯、增强填充剂、抗氧剂、光稳定剂、除味剂为市售或进口产品。

耀彩网 1.2 仪器和设备

耀彩网 双螺杆挤出机，SHJ-35型，南京诚盟机械有限公司；注塑机，SA900-260型，宁波海天塑机有限公司；气相色谱-质谱联用仪，DSG型，美国Thermo Fisher公司；顶空进样器，G-1888型，美国安捷伦科技有限公司。

1.3 试样制备

将增强填充剂、增韧剂和其它助剂与聚丙烯按一定比例加入搅拌机中，以500r/min转速搅拌5min，将上述混合物置于双螺杆挤出机中，于180-220℃下熔融挤出造料，将造出的料子在注塑机注塑制得直径为12cm厚度为3mm的圆板，将样片放入10L的密封袋中，充入适量氮气，加热使VOC气体散发，用DNPH管吸附醛酮类物质，用HPLC进行检测；用Tenax管吸附苯烃类物质，用ATD-GC-MS检测，测得数据，其中VOC含量按照福特VOC总成测试方案进行测试。

2 实验方法与结果

2.1 聚丙烯材料的选取及对比

耀彩网 图1 两种聚丙烯VOC含量与PP含量的关系曲线

耀彩网 从图1可看出，在相同的质量分数下，氢调法生产的聚丙烯树脂明显比常规降解法生产的PP树脂VOC含量低。主要原因是常规降解法生产的聚丙烯树脂会残留部分过氧化物，而这部分过氧化物会分解产生一些低沸点挥发性物质，从而导致其VOC含量较高。

耀彩网 2.2 除味剂加入的影响

耀彩网 在挤出加工过程中，先不抽真空，考虑加入除味剂对聚丙烯改性材料中VOC含量的影响。

耀彩网 材料A:氢调法聚丙烯+增强填充剂+抗氧剂+光稳定剂

材料B:氢调法聚丙烯+增强填充剂+抗氧剂+光稳定剂+除味剂

表1 除味剂对改性聚丙烯VOC含量的影响

耀彩网 从表1可以看出，在不抽真空的条件下，该除味剂并不是完全通过较高的吸附力和相应的化学鳌和作用降低材料的VOC含量，而是在挤出加工过程中，除味剂受热熔融，释放出低沸点液体形成大量微泡，这些微泡可以与材料产生的低分子物质互溶，以气体形式从挤出机机头和出气孔散发出去，除去改性聚丙烯塑料在加工和使用中树脂和添加剂可能出现释放出来的VOC，材料中VOC含量降低约为11.7%。

2.3生产工艺的调整

表2 不抽真空、单真空和双真空抽气工艺制得材料的VOC含量

注：材料1为不抽真空制得改性聚丙烯材料；材料2为单真空抽气制得改性聚丙烯材料；材料3为双真空抽气制得改性聚丙烯材料。其中N.D.表示未检出或小于检出限值。

在加工温度不高和适量除味剂加入的前提下，挤出设备应保证排气畅通、真空完好，进行螺杆排列研究，通过双真空抽气与不抽真空及单真空抽气制出的材料VOC含量对比，双真空抽气可明显脱除改性聚丙烯中的挥发性小分子物质，使改性聚丙烯中的VOC含量大幅降低，从原来的16182.5μg/m3降到8624.1μg/m3。

3 结论

通过选取氢调法制得的原材料和适用于聚丙烯材料的除味剂，调整生产工艺并增加双真空抽气设备，可从源头上制得低VOC改性材料。该材料大大降低了材料中易散发的小分子，其VOC含量远远低于各大主机厂的要求，从源头上根本有效的改善了汽车车内空气质量，给广大消费者一个健康、安全的驾乘环境。

文章来源于DT新材料一DT高分子在线