时间:2016-12-16 23:39
塑料作为汽车内饰的主要组成部分,其VOCs挥发量对于整车VOCs的影响不容小觑。尤其是在塑料生产、成型过程中使用的增塑剂、阻燃剂、脱模剂等,含有大量苯、甲苯等有害物质,极易残留在塑料制品内部并释放出来,成为造成车内空气污染的罪魁祸首。为了从根本上解决车内挥发性有害物质含量超标问题,各企业需加强VOCs源头控制,研发低VOCs塑料或有效替代材料。目前,汽车内饰塑正朝着绿色、环保、健康的趋势发展。免喷涂塑料、生物塑料、有机-无机纳米复合材料由于其本身具有低VOCs、耐盐碱、耐磨等性能,将会得到更广泛的应用。
2、车用内饰塑料发展趋势
2.1免喷涂塑料
免喷涂塑料一次注塑品即为最终产品,免去了表面预处理、喷漆、干燥等工作,降低成本约40%。在制备免喷涂塑料时,需注意以下几个方面:选择高光泽、耐刮擦、耐腐蚀的原材料;注意对模具浇注口、排气、表面抛光等的设计;开发全新色彩,以期能更好地替代喷漆件。
2.2生物塑料
生物塑料是以原生态的植物为原料,如甘蔗、玉米等,在微生物作用下生成的塑料。常用塑料一般采用石油产物合成,往往会存在未完全反应的小分子有害物质。而生物塑料由于采用低毒低害的可再生原料,故将其制备成汽车内饰件后将会大大降低车内VOCs挥发量。此外,这种生物塑料可被分解,有利于后续回收利用,是一种更为环保的塑料种类。
2.3有机-无机纳米复合材料
有机-无机纳米复合材料是将有机聚合物基体与无机纳米粉体采用共混、溶胶凝胶等方法复合而成的一类材料总称。该类材料可用来制备高强度、耐热、抗紫外线的内饰件。由于添加了无毒、化学稳定的无机组分,大大降低了塑料本身残余的VOCs,从根本上解决了材料VOCs的挥发问题。
3、车用内饰塑料低VOCs改进方法
就现有水平和技术而言,还很难实现新型塑料的大规模生产。下面针对几种常用的塑料种类,结合现有的成熟工艺,给出相应改进措施,以达到快速降低挥发性有害气体含量的目的。
3.1聚氯乙烯(PVC)
聚氯乙烯价格便宜,应用广泛,是世界上产量最大的塑料产品之一。在汽车内饰件中主要用于制备座椅面料、地毯、顶棚等。现阶段,可从以下几个方面对PVC进行低VOCs技术改进。
(1)热稳定剂选择。PVC在加工过程中若不添加热稳定剂,PVC分子很容易降解成小分子挥发性有害物质,因此必须加入热稳定剂以抑制其分解。对于不同制品的PVC需选择不同类别的稳定剂,才能达到更好地抑制小分子的分解的目的:①透明制品,不选用铅盐作为热稳定剂,选择除铂、钙之外的金属皂类及有机锑、有机锡等热稳定剂。②不透明制品,选用高性能亚磷酸酯、有机弱酸稀土盐和水滑石等作为稳定剂。
(2)在制备高表观密度聚氯乙烯树脂时,采用升温聚合法,提高反应釜的生产能力,缩短聚合时间,使反应过程在每个阶段最大限度的进行,减少未反应的小分子有害物质的残留。
3.2聚丙烯(PP)
聚丙烯是由丙烯聚合而制得的一种热塑性树脂,具有优异的耐热性、刚性、可加工性。PP塑料在汽车中应用较广,约占车用塑料总量的30%。现阶段,可从以下几个方面对PP材料进行低VOCs技术改进。
(1)添加活性炭、多孔氧化铝、硅藻土等多孔物质,特别是一种多孔的铝硅酸盐无机物质,这种添加剂对低分子有机化合物具有很强的吸附能力,并且在较高温度下也不会解吸附,从而使得材料的VOCs含量达到标准要求。
(2)采用自然脱挥、真空脱挥相结合的方式,使用专业的脱挥设备与工艺在聚丙烯改性过程中进行处理。采用这种办法虽然效率较高,但成本也相对较高。
3.3丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物(ABS)
丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物是五大合成树脂之一,具有耐热、耐低温、耐腐蚀等优良性能,且易加工、表面光泽性好。现阶段,可从以下几个方面对ABS树脂进行低VOCs技术改进。
(1)选用乳液接枝-本体SAN掺混法或连续本体聚合法生产ABS树脂。乳液接枝-本体SAN掺混法投资少,反应容易控制,聚合简单,品种灵活,产品杂质少,挥发性有害物质残留量少。连续本体聚合法具有成本低,产品纯净,工艺流程短等优点,是具有广阔前景的制备工艺,但有待进一步发展。
(2)选取VOCs含量较低的ABS化工材料和耐热剂,在制作塑料合金过程中,选用大分子相容剂。