汽車腳墊揮發性有機物研究

杭州明 黃順民 翁文祥 岳高東 楊攀（浙江方圓檢測集團股份有限公司，浙江杭州 310000）

汽車腳墊揮發性有機物研究

杭州明 黃順民 翁文祥 岳高東 楊攀（浙江方圓檢測集團股份有限公司，浙江杭州 310000）

汽車腳墊屬于內部裝飾品，保護車里車外的潔凈，起到美觀舒適點綴的作用。但腳墊的揮發性有機物（VOC）卻是造成車內空氣污染的主要原因之一，當一定空間內VOC濃度超過一定濃度時，會傷害人的肝臟、大腦和神經系統等。本文檢測分析了浙江省42批次腳墊的VOC，并通過檢測27批次原材料的苯系物和甲醛的含量，深入探究了四大類（塑膠、絲圈、皮革和地毯）腳墊VOC超標的主要原因。

汽車腳墊;揮發性有機物（VOC）;樹脂;化學助劑

汽車腳墊是集吸水、吸塵、去污、隔音、保護主機毯五大主要功能為一體的一種汽車內飾。它可以有效防止鞋底殘留的水分、臟物造成與離合器、制動器和油門間的滑動，降低安全隱患，降低內飾被污染和損壞的可能性。

汽車腳墊種類繁多，按材質分類，有亞麻腳墊、化纖腳墊、塑料腳墊、橡膠腳墊、呢絨腳墊、絲圈腳墊、皮革腳墊等。

浙江省汽車腳墊生產企業有近90多家，年產值約8億左右，占全國的三分之一，主要產地為溫州、寧波及臺州，生產企業普遍是小企業，工藝簡單，但是由于無統一的產品標準，對整個行業缺乏基本的管理。目前國內生產的產品質量參差不齊，集中產品質量安全問題表現在使用安全性和車內空氣污染等方面。

腳墊的有機物揮發是造成車內空氣污染的主要原因之一，ISO 12219-2-2012和德國VDA276也對汽車內飾材料提出安全和環境（VOC）要求。進入歐洲市場的汽車內飾材料要通過Emark認證。目前對于車內空氣的VOC檢測方法已趨于成熟，GB/T 27630-2011《乘用車內空氣質量評價指南》也對車內空氣中的苯等8種揮發性有機化合物限值做了相應的要求，但對于汽車腳墊，尚無相應的國家標準。

按照世界衛生組織的定義，揮發性有機化合物（VOC）是沸點在50℃-250℃，常溫下以蒸汽形式存在于空氣中的一類有機物。按其化學結構的不同，可以進一步分為八類：烷類、芳烴類、烯類、鹵烴類、酯類、醛類、酮類和其他。

VOC的危害很明顯，當一定空間內VOC濃度超過一定濃度時，在短時間內人會感到頭痛、惡心、嘔吐、四肢乏力；嚴重時會抽搐、昏迷、記憶力減退。VOC還會傷害人的肝臟、腎臟、大腦和神經系統。

1 實驗

表1 檢測項目及標準

根據GB/T 27630-2011《乘用車內空氣質量評價指南》和車輛內飾材料本身的揮發特性，確定以苯、甲苯、二甲苯、苯乙烯、乙苯、甲醛、乙醛和丙烯醛作為汽車腳墊VOC的主要控制物質。參照ISO 12219-2-2012氣袋法《汽車內飾件和材料的揮發性有機化合物釋放量的測試方法》的檢測方法對浙江省內42批次腳墊進行了VOC項目研究，并參照TS-INT-001-2012《車用材料及零部件散發性能測試標準及要求》進行限值研究，參見表1。

由表2和3可見，所研究的浙江省絲圈、皮革、地毯和塑膠腳墊共42批次均存在VOC超標現象，其中絲圈腳墊不符合率前三位的分別是甲苯、二甲苯、甲醛項目，皮革腳墊不符合率前三位的分別是甲苯、甲醛、乙醛項目，地毯腳墊不符合率前三位的分別是甲苯、甲醛、二甲苯項目，塑膠腳墊不符合率前三位的分別是甲苯、二甲苯、甲醛（乙醛）項目。四種省內腳墊均在苯、乙苯和丙烯醛項目上不合格率較低，省內絲圈腳墊丙烯醛項目均合格，皮革腳墊苯、乙苯和丙烯醛項目均合格。

表2 汽車腳墊VOC數據

表3 汽車腳墊種類與VOC的關系

通過對原材料的分析研究表明，對于絲圈和塑膠腳墊，最基礎的樹脂粉原材料甲醛均合格，增塑甲苯超標，半成品粒子（樹脂粉添加了化學助劑（增塑劑、熱穩定劑、染料等）制成的粒狀物質）和染料甲醛含量超標，這說明成品中甲醛項目超標可能是由于化學助劑中的染料引起的，而成品中不合格率非常高的甲苯可能是由于增塑劑引起的，增塑劑通常是一種“類溶劑”的物質，加入到塑料、樹脂或彈性體等物質中時能改進它們的加工性，增加可塑性、柔韌性、拉伸性或膨脹性的物質，而增塑劑常用的溶劑就是甲苯。此外，有些企業在生產中使用了廢舊原材料（回料），3個批次甲醛均超標，所以應制定相應法規禁止回料的使用。

（2）對于皮革腳墊，半成品甲醛均超標，膠黏劑甲苯、二甲苯和甲醛含量均超標，增塑劑甲苯超標，故成品中甲醛和甲苯超標可能是由于皮革生產過程中添加的染料、膠黏劑引起的，而以甲苯為溶劑的增塑劑，與樹脂（PVC、PU）有良好的相容性，增塑效率高，光穩定性和熱穩定性好，揮發性低，遷移性小，耐抽出性好，低溫柔韌性好，無臭，無色，主要用于浸泡人造革來增塑。

（3）對于地毯腳墊，一般均有面料、XPE和底料復合而成，面料一般為化纖，而底料一般為PVC，經檢測，化纖面料甲醛均未超標，膠黏劑甲苯、二甲苯和甲醛含量均超標，底料甲醛均超標，這說明成品中甲苯、二甲苯和甲醛項目超標與化纖原料本身可能無關，而與生產過程中使用的膠黏劑和PVC粒子有關，而PVC粒子生產過程如前所述，可能會產生甲苯和甲醛的風險。

綜上所述，VOC中苯系物超標可能來源于增塑劑和膠黏劑等，醛超標可能來源于染料和膠黏劑以及回料等。

2 結語

1、所有42個批次省內汽車腳墊VOC（5苯3醛）項目整體不合格，安全風險較大，甲苯、二甲苯和甲醛超標的腳墊批次數列前三位，分別為92.9%、47.6%和45.2%。

2、27 批原材料樣品中有15批甲醛超標，10批次甲苯超標，4批次二甲苯超標，來源主要是化學助劑，如增塑劑、染料和膠黏劑等。2批次樹脂粉和4批次化纖面料未超標，這說明成品中VOC安全風險與基礎原材料（樹脂粉，化纖等）關系不大，主要與生產過程中的化學助劑有關。

3、VOC項目中的苯、乙苯、苯乙烯、丙烯醛雖然不合格率較低，但超標原因仍需進一步研究。

[1]張傳楨，張繼鵬，趙紅，史晉.汽車內飾污染物對人體健康的危害研究.青島大學學報，2014，29（1）：105-110

[2]李棟，葉繼紅，李超俊，戴丹楓.小汽車內環境污染的危害及防治分析.管理觀察，2015,13：58-62.

[3]http://baike.baidu.com/link?url=2x5TP8qs-Uj2YThjHaN?qJM7cI1YUx31YGD4zfQDJCLeSiRd8DJMzK2ki5lE2m4zcmuXJ-rEGOKB-h8qMNGvEAv8gLQjDb42NnPfL4AYmnICG3OHMvip?kNLQ7sf94thsA