1、前言
當今社會,由于人們對生活質量的追求,人們關注自己生活和工作的環(huán)境,更加關注環(huán)境的空氣質量,特別是居室,辦公室的大環(huán)境和汽車車室內(nèi)的小環(huán)境的空氣質量。最近經(jīng)常有關于房屋裝修污染和汽車車室內(nèi)污染的報道,人們經(jīng)常談VOC(Volatile Organic Compounds)可揮發(fā)性有機化合物色變。造成上述問題的污染源有很多種,比如汽車車室內(nèi)主要包括以下四種類型的污染源。包括油漆、脫模劑,布料、塑料、皮革、膠粘劑等,膠粘劑只是上述污染源的一類。
表1. 車室內(nèi)不同類型的污染源
序號 |
分類 |
制造工藝 |
零部件種類 |
主要污染源 |
1 |
I型 |
塑料裝飾件,主要是注塑成型工藝及噴漆 |
汽車儀表板,車內(nèi)飾,ABC柱護板等 |
脫模劑,油漆 |
2 |
II型 |
地毯、氈制品,主要是熱壓成型工藝 |
地板地毯,隔熱墊,頂棚。行李廂內(nèi)飾 |
粘結材料,酚醛樹脂等 |
3 |
III型 |
總成類,發(fā)泡、注塑及噴漆工藝等 |
座椅,遮陽板,方向盤總成 |
脫模劑,油漆,布料、塑料、皮革 |
4 |
IV型 |
其它粘膠劑、促進劑等 |
地毯、密封膠黏劑,塑料膠黏劑等 |
膠黏劑,促進劑 |
2、什么是 VOC
VOC是常溫下易于揮發(fā)的有機物,眾所周知的品種包括甲醛,甲苯,苯乙烯等。由于它們對有機物的出色溶解性能以及迅速干燥能力,因此被應用在塑料加工,涂料、油墨以及膠粘劑中。世界健康組織WHO(World Health Organization)對VOC的分類如表2所示。
表2.WHO對VOC的分類
沸 點 |
名 稱 |
<50℃ |
高揮發(fā)性有機化合物(VVOC)
Very Volatile Organic Compounds |
≥50℃, <260℃ |
揮發(fā)性有機化合物(VOC)
Volatile Organic Compounds |
≥260℃, <400℃ |
半揮發(fā)性有機化合物(SVOC)
Semi volatile Organic Compounds |
≥400℃ |
粒子狀有機化合物(POM)
Particulate Organic Matter |
3、VOC對人類和環(huán)境的影響
當人們在新建或新裝修的房間停留一定時間時,可能會有眼睛、上呼吸道刺激,頭暈等癥狀,這主要是由于現(xiàn)代房屋普遍使用了能夠釋放出VOC的建筑裝修材料及其高度密封性造成的。當居室中的VOC 達到一定濃度時,短時間內(nèi)人們會感到頭痛、惡心、嘔吐、乏力等,嚴重時會出現(xiàn)抽搐、昏迷,并會傷害到人的肝臟、腎臟、大腦和神經(jīng)系統(tǒng),造成記憶力減退等嚴重后果。這些有機物對人體的危害是相當大的,比如甲醛被認為是可能致癌的物質,經(jīng)過人體和動物實驗,甲醛可能讓人體產(chǎn)生肺癌和鼻咽癌或使動物產(chǎn)生鼻部鱗狀癌細胞等。由此可見,存在于人類周圍的VOC,是健康的潛在“殺手”,而盡可能多的使用低揮發(fā)性的材料可以有效地從源頭上保護人類和環(huán)境的健康。
據(jù)統(tǒng)計,現(xiàn)代社會人均一天的活動時間中約有7%是在交通工具上度過的,而在汽車車廂待的時間又占絕大多數(shù),汽車車室已然是我們生活空間的重要部分。同樣由于汽車的內(nèi)飾部件中可能含有一定量的揮發(fā)性有機化合物,當氣溫達到一定高度時,這些揮發(fā)性物質就會釋放出來,產(chǎn)生令人不舒服的氣味,甚至引起頭疼、干咳和過敏等不適反應,從而對乘員的身體造成傷害; 有些則會形成霧翳并凝結在前擋風玻璃上,從而影響駕駛員的視線。
4、VOC的相關標準
我國《室內(nèi)空氣質量標準》GB/T18883-2002中規(guī)定室內(nèi)各揮發(fā)性有機物的濃度限值如下:甲醛0.1mg/m,甲苯、二甲苯0.2mg/m,TVOC 0.6mg/m。同裝潢行業(yè)的室內(nèi)空氣質量標準相比,由于車內(nèi)空間的狹小性,材料的多樣性,乘坐時間的不確定性以及汽車在交通道路上受到尾氣和揚塵的影響,造成相關標準不能直接沿用室內(nèi)空氣質量標準。
2004年7月,由國家環(huán)境保護總局主持召開了國家標準《車內(nèi)污染物限值和測量方法》開題報告論證會, 標志著國家標準《車內(nèi)污染物濃度限值和測量方法》的制定工作的正式啟動; 2004年9月正式下達了車內(nèi)污染物標準的計劃(國標委計劃函[2004]58號關于下達“車內(nèi)空氣污染物濃度限值及測量方法國家標準”修訂項目計劃的通知); 2007年底出臺HJ/T400-2007《車內(nèi)揮發(fā)性有機物和醛酮類物質采樣測定方法》; 2008年3月制訂限值標準組啟動;2008年10月出臺《車內(nèi)空氣污染物濃度限值》討論稿; 2012年3月1日正式實施第一部國家標準GB/T27630-2011《乘用車內(nèi)空氣質量評價指南》,具體參考值見表3:
表3. 車內(nèi)空氣中有機物濃度要求
序號 |
項 目 |
濃度要求 (mg/m) |
1 |
苯 |
≤0.11 |
2 |
甲苯 |
≤1.11 |
3 |
二甲苯 |
≤1.50 |
4 |
乙苯 |
≤1.50 |
5 |
苯乙烯 |
≤0.26 |
6 |
甲醛 |
≤0.10 |
7 |
乙醛 |
≤0.05 |
8 |
丙烯醛 |
≤0.05 |
根據(jù)文獻報道國外還沒有關于整車的VOC標準,其對車內(nèi)空氣質量的控制主要通過配套的零部件和內(nèi)飾材料的管理來實現(xiàn),相關的法規(guī)以及檢測方法更傾向于對于汽車內(nèi)部飾件和原材料的監(jiān)控。目前德國車企主要進行氣味試驗,甲醛散發(fā), 冷凝霧化組份,TVOC 四項檢測。
5、岑岳低VOC膠粘劑與膠帶解決對策
居室內(nèi)車室內(nèi)的污染源有很多種, 膠粘劑相關只是其中的一類。針對空氣環(huán)境健康的要求中,是以空氣的健康程度作為標準的,單位為mg/m,而行業(yè)制定的產(chǎn)品的健康標準,卻又是以規(guī)定有害物質的含量為標準,單位為g/kg。比如GB18583-2008《室內(nèi)裝飾裝修材料膠粘劑中有害物質限量》標準中溶劑型膠粘劑有害物質游離甲醛濃度限值0.5g/kg, 苯濃度限值5g/kg,甲苯和二甲苯濃度限值200g/kg,總揮發(fā)性有機物濃度限值750g/L。空氣質量和合格產(chǎn)品還沒有一一對應的關系,所以現(xiàn)階段必須嚴格控制膠粘劑VOC,盡量使用低溶劑含量的膠粘劑,同時大力發(fā)展水基、無溶劑的膠粘劑。部分100% 固含量或低揮發(fā)性的產(chǎn)品如表4所示。
表4.部分100% 固含量或低揮發(fā)性的產(chǎn)品
產(chǎn)品分類 |
描述 |
綠色環(huán)保 |
CENYUE自粘丁基膠帶 |
密封和粘接自粘膠,吸振、密封 |
100%固含量,低VOC低氣味 |
CENYUE絲網(wǎng)印刷膠粘劑 |
水性單組份丙烯酸壓敏膠黏劑,用于絲網(wǎng)印刷 |
低VOC,符合GB33372 |
CENYUE膠帶壓敏膠粘劑 |
水性丙烯酸PSA,高固含量,用于高端膠帶涂布 |
低VOC,符合GB33372 |
CENYUE直涂壓敏膠粘劑 |
適合海綿及無紡布干濕兩用復合,短烘道也適用 |
低VOC,符合GB33372 |
CENYUE熱熔壓敏膠粘劑 |
無溶劑,TPU、PA、SIS、SBS均有,各行業(yè)適用 |
低VOC,符合GB33372 |
針對膠帶也有相應的測試方法供參考。100毫米長*100毫米寬的膠帶放在密閉的Tedlar 材料袋子里,在65
攝氏度條件下停留2小時,然后用吸附管取樣,最后通過GC-MS(氣相凝膠色譜-質譜)聯(lián)用,來測量VOC(圖 1)。
圖1. VOC測試示意圖
岑岳高分子 低VOC 含量膠帶KR-036的VOC含量如表5所示。
表5 KR-036膠帶的VOC含量
成分 |
指導值(ug/m3) |
KR-036 |
甲醛 |
100 |
ND |
甲苯 |
260 |
ND |
二甲苯 |
870 |
ND |
對二氯苯 |
240 |
ND |
乙苯 |
3800 |
ND |
苯乙烯 |
220 |
ND |
正十四烷烴 |
330 |
ND |
壬醛 |
41(暫定) |
ND |
乙醛 |
48 |
ND |
冷凝霧化組份的檢測方法是將試樣放入玻璃杯中,在杯口蓋上一張已稱重的鋁箔,再放上玻璃板、過濾紙,冷氣板,將玻璃杯置于溫度100℃油浴中存放16小時,取下氣霧-冷凝過的鋁箔,干燥4小時稱重,冷凝組分等于冷凝試驗前后鋁箔重量之差。CENYUE低霧化膠帶 KR-308,KR-036,KR-523,KR-162 均通過了德國汽車工業(yè)協(xié)會VDA278和大眾汽車VW50180的測試。霧化物質主要來源于車內(nèi)所使用的塑料,膠粘劑所使用的胺類催化劑、鄰苯二甲酸酯類增塑劑、叔丁基酚類穩(wěn)定劑。
6結束語
上海岑岳高分子作為有社會責任感的膠粘劑,密封膠和膠帶的供應商將積極為社會和客戶提供低VOC的膠粘劑膠帶的解決方案。