汽车内饰材料雾化性质控研究

周岚,宋景华，顾娟

（吉利汽车研究院（宁波）有限公司，宁波 315336）

引言

随着汽车保有量的不断增加，在使用过程中的安全问题越来越受到人们的重视。因此汽车的整车质量保证非常重要。汽车内饰作为汽车的重要组成部分，其内饰用材主要采用非金属材料，一些内饰总成件常会采用各种胶黏剂，这些胶黏剂在使用时会产生大量有机物，例如地毯、顶棚[1，2]等，内饰材料常会挥发出各种有机物，如烷烃类、烯烃类、酯类、醇醚类、芳香烃和醛酮类等物质[3]。汽车在使用过程中，这些容易挥发的成份就会被蒸发出来，并在汽车窗户或挡风玻璃上凝结成雾，妨碍驾驶者视线[4]，影响驾驶的安全性，容易造成安全事故。因此对汽车内饰材料的雾化性检测是非常必要的。

早在80年代初，德国汽车标准起草委员会就对汽车内饰雾化性做了一定的研究性工作，且在1992年发布了相应试验标准DIN 75201-1992，其中标准中重量法试验质控采用邻苯二甲酸二辛酯（DOP），要求质控在（4.9±0.25）mg范围内，光泽度法试验质控采用DIDP，要求质控在（77±3）%范围内。由于DOP被列为高关注度物质清单并且某些用途被限用等各种原因，其中DIN 75201-1992标准在2011年进行修订后，包括美国标准SAE J1756-2006及国际标准ISO 6452-2007，质控取消DOP只采用DIDP，而且各标准中并没有明确指出质控范围。因此，本文针对汽车行业雾化试验质控物质DIDP的雾化性进行分析研究。

1 试验原理

将样件暴露面平铺雾化杯底部，用成雾载体（可以是玻璃片或铝箔）将烧杯盖上，油浴加热雾化杯的同时冷却成雾载体，使挥发出来的物质在成雾载体上冷凝，重量法通过测定雾化前后铝箔的重量差即为雾化值；光泽度法通过测定雾化前后玻璃片的反射值的百分比测得雾化值。

2 试验材料及方法

2.1 试验材料

2.1.1 试剂

DIDP，xx公司。

2.1.2 仪器

雾化-冷凝装置，光泽度仪（60 °），电子分析天平(精度0.01 mg)。

2.2 试验方法

2.2.1 重量法

取样10 g DIDP，称取铝箔重量并记录，将干燥后的试样装入雾化杯中并用铝箔盖好，于100 ℃恒温加热16 h，冷凝温度21 ℃，雾化后干燥铝箔（3.5～4）h后，称量雾化后铝箔重量，计算铝箔前后质量差即为雾化值。

2.2.2 光泽度法

取样10 g试样，测试玻璃板光泽度并记录，将干燥后的试样装入雾化杯中并用玻璃板盖好，于100 ℃恒温加热3 h，冷凝温度21 ℃，雾化后于无风条件下放置1 h，测试雾化后玻璃板光泽度，计算雾化前后玻璃片的反射值的百分比得出反射率。

3 试验结果及分析

3.1 不同品牌DIDP的雾化性结果分析

本文采用赛默飞世尔雾化仪对不同品牌的DIDP的雾化性进行重复性试验研究，分别进行了光泽度法及重量法试验，试验结果见表1与表2。

从表1中光泽度法结果可以看出反射率D＞C＞A＞B，说明在同样的试验条件下，B厂家所生产的DIDP在玻璃板上凝结的物质最多，才导致反射率小，说明B厂家所生产的DIDP挥发出的物质最多。D厂家生产的DIDP在玻璃上凝结的物质最少，所以反射率大，而且A、B品牌表现的光泽度法结果相对较接近。

从表2中重量法结果可以看出雾化值D＞A＞B＞C，说明在同样的试验条件下，D厂家所生产的DIDP在铝箔上凝结的物质最多，C厂家所生产的DIDP在铝箔上凝结的物质最少，而且A、B品牌表现的重量法结果相对较接近。

结合表1、2可以看出，光泽度法及重量法的试验结果表现无明显关联性，光泽度法反射率大的D品牌DIDP在重量法中雾化值却是最大。为了进一步分析产生此现象的原因，本文还对这四种品牌DIDP雾化试验后，对其挥发组分进行了成分分析。

表1 不同品牌DIDP光泽度法差异比较

表2 不同品牌DIDP重量法差异比较

采用这四种DIDP同时做重量法雾化试验。雾化后用甲醇分别洗脱铝箔上凝结的物质，定容5 ml，采用气相色谱质谱联用仪（gcms）进行分析，如图1所示。

从图1可以看出，挥发出的物质都是混合物，其中D品牌的峰形与A、B、C完全不一样，说明挥发出的物质基本不一样，其中A、B的峰形非常接近，在8～10 min间几乎重合，差别在于14～16 min间，说明挥发出的物质相对较一致，所以A、B品牌表现的雾化结果相对较接近。

图1 不同品牌DIDPgcms图谱

不同品牌的DIDP表现的雾化性不一样，这种差异与各厂家生产DIDP时的工艺息息相关，各品牌DIDP的挥发物组分存在差异性，导致密度、对光的折射以及透射率也就存在差异性，因此会导致各个品牌生产出的DIDP做出的雾化性试验结果不一样，同时证明光泽度法及重量法的试验结果表现无明显关联性。

3.2 两种品牌设备雾化性结果分析

本文选择D品牌DIDP，采用赛默飞世尔雾化仪进行光泽度法重复性试验，试验结果见表3。

从表3中可以看出，该品牌DIDP的反射率在80.3～92.6 %之间，平均值在84～91 %之间，且相对标准偏差都小于5 %。可见该品牌DIDP试剂在赛默飞世尔雾化设备的光泽度法试验稳定性较好（RSD＜5 %）。

表3 光泽度法稳定性试验（单位：%）

采用该品牌DIDP分发给其它机构进行对比试验，试验方法不变，结果见表4。

表4 两种品牌设备光泽度法差异性比较

从表4中可以看到a、b、c、d四家机构采用的设备品牌是赛默飞世尔雾化仪，反射率都在84～91 %之间，而e、f、g三家采用济南兰光雾化仪的试验结果较小，存在这种差异性的原因主要是由于这两种品牌的雾化恒温槽的导热油液位不同，液位高使得雾化杯受热多，挥发出的组分多，同时凝结在玻璃上的组分就会多，造成反射率下降。

4 结论

本文对不同品牌的DIDP采用重量法及光泽度法对其雾化性进行研究，试验结果表明，不同品牌DIDP的雾化性试验结果不一样，出现这种差异性主要与DIDP的生产工艺有关，由于品牌不一样挥发出的物质也会存在差异，易挥发组分的密度、对光的折射以及透射率也就不一样，因此其雾化性结果也会存在差异。

本文还通过对市场上常用的两种品牌的雾化设备采用同一品牌DIDP进行光泽度法试验比对。结果发现两种不同设备做出的反射率不同，这种设备间的差异性，是由于品牌间恒温槽导热油的液位存在差异，高液位使得雾化杯受热多，挥发出的组分多，同时凝结在玻璃上的组分就会多，造成反射率下降。