又是一個(gè)炎熱的夏天,您暴曬后的愛車在打開車門時(shí)是否有濃重的氣味撲鼻而來?這些氣味來自哪里、是否超標(biāo)了呢?
汽車內(nèi)飾? 圖源:盛禧奧
要回答這個(gè)問題,我們不妨從氣味的本質(zhì)出發(fā),尋找一下答案。按照佛教說法,氣味實(shí)際上就是六根(眼耳鼻舌身意)中的“鼻”,接觸到六塵(色聲香味觸法)中的“香”,產(chǎn)生了六識(shí)(視聽嗅味觸腦)中的“嗅”。這個(gè)解釋已經(jīng)相當(dāng)科學(xué)了,是生理的感受器官,接觸了物理事實(shí),產(chǎn)生的神經(jīng)感受。
其實(shí),氣味是化學(xué)物質(zhì)刺激的神經(jīng)沖動(dòng)引起的大腦皮層反應(yīng),是人的一種嗅覺體驗(yàn)。具體說來,位于鼻腔頂部的嗅覺感受器的嗅覺細(xì)胞,受到某些揮發(fā)性物質(zhì)的刺激就會(huì)產(chǎn)生神經(jīng)沖動(dòng),沖動(dòng)沿嗅神經(jīng)傳入大腦皮層而引起嗅覺。
? ? ? ???嗅覺示意圖? 圖源:百科
需要注意的是,嗅覺的刺激物必須是氣體物質(zhì),只有揮發(fā)性有味物質(zhì)的分子,才能成為嗅覺細(xì)胞的刺激物。
人類嗅覺的敏感度通常用嗅覺閾值來評(píng)定。嗅覺閾值有感覺閾值(也叫做絕對(duì)閾值)和識(shí)別閾值兩種。
感覺閾值是雖然不知是什么性質(zhì)的氣味,但可以感覺到有氣味的最小濃度。
識(shí)別閾值是可以感覺到是什么氣味的最小濃度。一般識(shí)別閾值總是高于感覺閾值。
10種物質(zhì)的嗅覺絕對(duì)閾值 |
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物質(zhì)(mg/L(空氣)) |
物質(zhì)(mg/L(空氣)) |
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乙醚 |
5.83 |
水楊酸甲酯 |
0.100 |
四氯化碳 |
4.53 |
戊酸 |
0.029 |
氯仿 |
3.30 |
丁酸 |
0.009 |
乙酸乙酯 |
0.69 |
丙硫醇 |
0.006 |
乙硫醇 |
0.046 |
人造麝香 |
0.00004 |
人類嗅覺的刺激物必須是氣體物質(zhì),只有可揮發(fā)性有味物質(zhì)的分子,才能成為嗅覺細(xì)胞的刺激物。那車內(nèi)的氣味當(dāng)然也來源于可揮發(fā)性的分子,可揮發(fā)性的有味道的分子又來自哪里呢?
根據(jù)調(diào)查,汽車內(nèi)飾氣味散發(fā)主要來自各種皮革、塑料、纖維等(如圖)。其中,座椅、頂棚、儀表板由于面積大、含有皮革且位置特殊等,成為氣味的最主要來源。
? ? ? ??汽車內(nèi)部氣味物質(zhì)來源
氣味是比較主觀的感受,為了評(píng)價(jià)等級(jí)和量化管控,汽車主機(jī)廠從氣味強(qiáng)度、性質(zhì)等角度對(duì)氣味等級(jí)進(jìn)行了分類。以下是各主機(jī)廠氣味測試的取樣、測試條件及等級(jí)劃分的匯總。
如何做才能降低材料氣味?
對(duì)于汽車內(nèi)飾材料生產(chǎn)廠來說,總體上,要滿足幾個(gè)大的原則:少引入,少產(chǎn)生,多排除。
少引入:選擇氣味小的原材料樹脂和助劑;
少產(chǎn)生:設(shè)置合適的共混加工工藝,防止材料降解等產(chǎn)生新的氣味物質(zhì);
多排除:在共混加工中采用抽真空等方式,在后處理上通過烘料等方式將有氣味的小分子多排除。
這里需要注意的是,在選擇原材料樹脂時(shí),并不能僅以VOC的高低來評(píng)判。這是因?yàn)椋缜八f,不同物質(zhì)的氣味閾值是不同的。
塑料雖然不是車內(nèi)氣味最主要的來源,但是追求極致的低氣味是汽車廠家和塑料企業(yè)的不斷努力的方向。其中,ABS是汽車內(nèi)飾用量最多的塑料之一,也是氣味較大的一種塑料。如何降低車用ABS的氣味也成為大家關(guān)注的方向。
? ? ?汽車內(nèi)飾件 ?圖源:盛禧奧
ABS是汽車內(nèi)飾材料最常用的塑料之一,可用于Console、IP骨架、門板、扶手、飾條等各種零部件,也帶來了部分氣味物質(zhì)。ABS按照聚合方法可分為本體法和乳液法。
乳液法:
乳液法是將丙烯腈與苯乙烯聚合成AS,然后在乳液狀態(tài)下與丁二烯聚合成ABS,此工藝助劑殘留較多,產(chǎn)品色澤偏黃,但是性能調(diào)節(jié)空間較大,光澤度高,市售產(chǎn)品多數(shù)是此法生產(chǎn)。
本體法:
本體法是將ABS的三種組份在高溫、高壓環(huán)境下一次聚合而成,固此法沒有中間產(chǎn)品AS,此法助劑殘留較少,產(chǎn)品色澤較白。相對(duì)乳液聚合法生產(chǎn)的產(chǎn)品,本體法產(chǎn)品色澤較白,一般VOC較低,但光澤較差,加工溫度范圍較寬。市售本體法ABS占比相對(duì)較低,不到20%。
本體法ABS(左)與乳液法ABS(右)
因?yàn)槿橐悍ǖ腁BS含有乳化劑、引發(fā)劑等,一般比本體法的ABS氣味要大。ABS常見的單體殘留為苯乙烯和丙烯腈,殘余溶劑等。
一些典型乳液法和本體法ABS的殘余單體對(duì)比
連續(xù)本體法ABS樹脂與乳液法ABS樹脂中殘余單體含量(μg/g)) |
|||
樹脂 |
殘余丙烯腈 |
殘余苯乙烯 |
殘余溶劑 |
1#乳液法ABS |
22.0 |
380 |
586 |
2#乳液法ABS |
57.0 |
306 |
380 |
3#乳液法ABS |
102 |
187 |
773 |
本體法ABS |
未檢出 |
未檢出 |
未檢出 |
?
但是,一些本體ABS,即使未能檢出苯乙烯等殘留,但是仍然有較大氣味。這是因?yàn)?,本體ABS合成時(shí),也使用了其他助劑,比如分子量調(diào)節(jié)劑叔-十二丁基硫醇,而短鏈硫醇等,則是感覺閾值特別低的物質(zhì)。
惡臭物質(zhì)嗅覺閾值(mg/m3) |
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項(xiàng)目 |
甲硫醇 |
二甲基硫 |
二硫化碳 |
二甲二硫 |
苯乙烯 |
嗅覺閾值 |
0.002 |
0.008 |
0.714 |
0.009 |
0.163 |
除此外,ABS改性過程中還添加了抗氧劑、潤滑劑、耐候劑、色粉等多種小分子化合物的助劑。而它們或者它們的降解產(chǎn)物的感覺閾值,是什么樣的,可能并不確定。而且,這些氣味之間也會(huì)相互影響。這就使得ABS的氣味研究錯(cuò)綜復(fù)雜,不僅是科學(xué),更像是玄學(xué)。
這也是很多ABS改性企業(yè)在面對(duì)主機(jī)廠苛刻氣味要求時(shí)焦頭爛額的原因,不能在聚合端找到有效的方法,就不得不通過共混擠出中加水、抽真空,造粒后烘干機(jī)烘烤等各種方式,八仙過海!然而,產(chǎn)品的氣味穩(wěn)定性、成本等都成為新的問題。
那么有沒有不同思路的、開創(chuàng)性低氣味ABS呢?
盛禧奧 MAGNUM? 3416SC LE ABS樹脂采用專有的連續(xù)本體聚合技術(shù)生產(chǎn)。與乳液法ABS及常規(guī)本體法ABS相比,3416SC LE本體聚合ABS更純、更潔凈、更低晶點(diǎn),因此具有非常低的有機(jī)揮發(fā)物(VOC)水平,以及聚合技術(shù)的關(guān)鍵特性之一——低氣味。
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根據(jù)多次第三方測試結(jié)果表明,3416SC LE?ABS的平均氣味等級(jí)比市場上普通本體ABS低0.5級(jí)左右,其苯乙烯濃度可控制在150ppm以下,遠(yuǎn)低于普通本體ABS的200-300ppm的濃度。
3416SC LE大大改善車廂內(nèi)的氣味和空氣質(zhì)量,提升了駕駛體驗(yàn), 更保障駕駛者和乘客的健康,它的低氣味和低 VOC,更能符合各國監(jiān)管要求和OEM的相關(guān)規(guī)定。
? ? ? ?沃爾沃內(nèi)飾 ?圖源:網(wǎng)易
為什么盛禧奧的本體法ABS能夠做到更低氣味呢?
這是因?yàn)?span style="color: #8296bc;">盛禧奧通過溯源分析,精準(zhǔn)識(shí)別了哪些物質(zhì)造成了氣味,從而減少或者避免使用此類物質(zhì),可以有效降低產(chǎn)生氣味的物質(zhì)的濃度。
這種本體法ABS,聚合好后可以直接供給客戶使用,不需要進(jìn)行共混和烘烤。避免了二次加工帶來的波動(dòng),保證了批次間的穩(wěn)定性。
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奧迪內(nèi)飾 ?圖源:新浪汽車
盛禧奧 MAGNUM? 3416SC LE ABS不但在低氣味和低VOC方面有出色表現(xiàn),還能平衡其他性能包括:
盛禧奧是從2008-2009年開始就進(jìn)行了ABS的氣味研究,其ABS產(chǎn)品在歐洲汽車內(nèi)飾市占率達(dá)到70%以上,在車用ABS市場具有領(lǐng)先的技術(shù)實(shí)力和市場領(lǐng)導(dǎo)力。目前已經(jīng)成為沃爾沃,奧迪,大眾等對(duì)氣味要求較為苛刻的汽車主機(jī)廠的ABS核心供應(yīng)商之一。
參考資料:各主機(jī)廠氣味測試標(biāo)準(zhǔn),氣味研究相關(guān)文獻(xiàn),盛禧奧等。
原文始發(fā)于微信公眾號(hào)(艾邦高分子):?同樣是車用ABS,為什么盛禧奧本體法ABS的氣味更低?