隨著人們對環(huán)保和健康的關(guān)注，汽車內(nèi)VOC的控制越來越備受重視。在汽車的生產(chǎn)制造過程中，廣泛應(yīng)用了塑料、涂料、粘合劑、保溫材料、織物及皮革等，而這些材料則成為VOC的主要來源。為了滿足消費者的訴求，不斷降低車內(nèi)VOC含量，汽車制造商及材料供應(yīng)商均在持續(xù)尋找更加環(huán)保的汽車用材料，材料科技人員亦在此方面不斷創(chuàng)造了突出的成績，本文將對近年來用于汽車并可顯著降低車內(nèi)VOC的環(huán)保材料進行總結(jié)。

 

圖1造成車內(nèi)VOC的主要部件

 

一、熱熔膠及水性膠粘劑

據(jù)統(tǒng)計，目前我國汽車工業(yè)用膠粘劑和密封劑年消耗量在3萬-5萬噸左右,一輛汽車使用的膠黏劑(密封膠)平均在10-20 Kg，是造成VOC的重要因素。傳統(tǒng)膠黏劑多是溶型，容易產(chǎn)生溶劑及其他小分子物質(zhì)的揮發(fā)，應(yīng)用在粘接面中間的膠粘劑VOC揮發(fā)緩慢，進一步造成較長時間的車內(nèi)空氣污染。目前，傳統(tǒng)溶劑型膠粘劑逐漸被熱熔膠、水性膠粘劑等環(huán)保材料替代，大大降低了膠粘劑對車內(nèi)VOC排放的影響，同時可以保證可靠的粘接質(zhì)量。

 

 

圖2 水性聚氨酯在汽車內(nèi)飾部件中應(yīng)用

 

 

二、環(huán)保型內(nèi)飾塑料

常用的汽車內(nèi)飾塑料有：ABS、PC、PP、PVC、PU、POM等，為減少這些常規(guī)塑料對汽車VOC的影響，往往在塑料的生產(chǎn)源頭就加以控制，改進的方法有工藝調(diào)控、助劑擇、溶劑及單體控制等方面。當然，現(xiàn)今內(nèi)飾塑料也有了新的發(fā)展趨勢，受技術(shù)水平限制部分新型塑料產(chǎn)品尚難以實現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)和應(yīng)用。

(1)免噴涂塑料

免噴涂塑料省卻了表面預(yù)處理、噴漆、干燥等工作，一次注塑品即為最終產(chǎn)品，大大降低了制造成本。同時，免噴涂制件可以實現(xiàn)100%回收。錦湖日麗與上海大眾合作開發(fā)的PC/ABSHAC8250即是一款優(yōu)秀的汽車內(nèi)飾免噴涂鋼琴黑材料，有高光耐刮擦性能，并可同時滿足汽車內(nèi)飾對耐候性、耐熱性、低氣味/低揮發(fā)性的要求。

 

圖4 免噴涂ABS/PC

(2)有機-無機納米復(fù)合材料

有機-無機納米復(fù)合材料是將聚合物與無機納米粉體采用共混、溶液凝膠等方法復(fù)合而成的一類材料。該材料可用來制備高強度、耐熱、抗紫外線的內(nèi)飾件。由于添加了無毒化學(xué)穩(wěn)定的無機組分，大大降低了塑料本身殘余的VOC，進而解決了材料帶來的車內(nèi)VOC問題。

(3)生物塑料

生物塑料是以天然物質(zhì)(淀粉等)為基礎(chǔ)在微生物作用下生成的塑料。由于采用無毒害的可再生原料，將生物塑料制備成汽車內(nèi)飾后將大大降低車內(nèi)VOC，因此十分環(huán)保。有報告指出全球生物塑料將以年均8-10%的增速快速增長，至2020年將有100億美元的市場，主要應(yīng)用在汽車、電子、醫(yī)療、包裝等行業(yè)。在美國、日本等國家，已有汽車制造商開始嘗試利用生物塑料替代ABS/PC等傳統(tǒng)內(nèi)飾塑料，在可預(yù)見的將來，生物塑料必將成為汽車用環(huán)保材料的研究熱點。

三、水性內(nèi)飾涂料

塑料本身耐紫外等環(huán)境老化性能不甚理想，在加工成型過程中表面也容易產(chǎn)生各種缺陷，因此，需要涂料賦予塑料一定的顏色、光澤、保護以及手感，既能擁有吸引人的外觀，又可以掩飾塑料表面的瑕疵。為了得到汽車內(nèi)飾配件的環(huán)保涂料，水性化及粉末化是當前乃至今后的兩個主要方向。粉末化涂料一般為熱固型，固化溫度較高，無法在塑料表面完成其固化過程，所以將其應(yīng)用到汽車內(nèi)飾中還有一定難度。

水性聚氨酯(WPU)涂料越來越多地使用在汽車內(nèi)飾中。通用MT 800和IIGMI425汽車的儀表盤就是選用了水性聚氨酯內(nèi)飾涂料。此外，水性丙烯酸涂料復(fù)合乳液、水性納米改性丙烯酸酯涂料、水性氟碳涂料在環(huán)保型汽車內(nèi)飾涂料中也有一些研究和應(yīng)用。

四、環(huán)保型汽車革

汽車座椅大多采用皮革，而傳統(tǒng)的皮革面層基本屬于溶劑型，加之暴露面積大，很容易造成車內(nèi)VOC較高。隨著水性革用聚氨酯的發(fā)展，水性汽車革逐漸在內(nèi)飾中展開應(yīng)用，顯著降低了VOC排放。除了涂層做到水性外，目前也有不少公司在進行環(huán)保貝斯(基材)的開發(fā)，嚴格意義上講，涂層與貝斯整體環(huán)保才是環(huán)保的汽車革產(chǎn)品。