汽车脚垫挥发性有机物研究

杭州明 黄顺民 翁文祥 岳高东 杨攀（浙江方圆检测集团股份有限公司，浙江杭州 310000）

汽车脚垫挥发性有机物研究

杭州明 黄顺民 翁文祥 岳高东 杨攀（浙江方圆检测集团股份有限公司，浙江杭州 310000）

汽车脚垫属于内部装饰品，保护车里车外的洁净，起到美观舒适点缀的作用。但脚垫的挥发性有机物（VOC）却是造成车内空气污染的主要原因之一，当一定空间内VOC浓度超过一定浓度时，会伤害人的肝脏、大脑和神经系统等。本文检测分析了浙江省42批次脚垫的VOC，并通过检测27批次原材料的苯系物和甲醛的含量，深入探究了四大类（塑胶、丝圈、皮革和地毯）脚垫VOC超标的主要原因。

汽车脚垫;挥发性有机物（VOC）;树脂;化学助剂

汽车脚垫是集吸水、吸尘、去污、隔音、保护主机毯五大主要功能为一体的一种汽车内饰。它可以有效防止鞋底残留的水分、脏物造成与离合器、制动器和油门间的滑动，降低安全隐患，降低内饰被污染和损坏的可能性。

汽车脚垫种类繁多，按材质分类，有亚麻脚垫、化纤脚垫、塑料脚垫、橡胶脚垫、呢绒脚垫、丝圈脚垫、皮革脚垫等。

浙江省汽车脚垫生产企业有近90多家，年产值约8亿左右，占全国的三分之一，主要产地为温州、宁波及台州，生产企业普遍是小企业，工艺简单，但是由于无统一的产品标准，对整个行业缺乏基本的管理。目前国内生产的产品质量参差不齐，集中产品质量安全问题表现在使用安全性和车内空气污染等方面。

脚垫的有机物挥发是造成车内空气污染的主要原因之一，ISO 12219-2-2012和德国VDA276也对汽车内饰材料提出安全和环境（VOC）要求。进入欧洲市场的汽车内饰材料要通过Emark认证。目前对于车内空气的VOC检测方法已趋于成熟，GB/T 27630-2011《乘用车内空气质量评价指南》也对车内空气中的苯等8种挥发性有机化合物限值做了相应的要求，但对于汽车脚垫，尚无相应的国家标准。

按照世界卫生组织的定义，挥发性有机化合物（VOC）是沸点在50℃-250℃，常温下以蒸汽形式存在于空气中的一类有机物。按其化学结构的不同，可以进一步分为八类：烷类、芳烃类、烯类、卤烃类、酯类、醛类、酮类和其他。

VOC的危害很明显，当一定空间内VOC浓度超过一定浓度时，在短时间内人会感到头痛、恶心、呕吐、四肢乏力；严重时会抽搐、昏迷、记忆力减退。VOC还会伤害人的肝脏、肾脏、大脑和神经系统。

1 实验

表1 检测项目及标准

根据GB/T 27630-2011《乘用车内空气质量评价指南》和车辆内饰材料本身的挥发特性，确定以苯、甲苯、二甲苯、苯乙烯、乙苯、甲醛、乙醛和丙烯醛作为汽车脚垫VOC的主要控制物质。参照ISO 12219-2-2012气袋法《汽车内饰件和材料的挥发性有机化合物释放量的测试方法》的检测方法对浙江省内42批次脚垫进行了VOC项目研究，并参照TS-INT-001-2012《车用材料及零部件散发性能测试标准及要求》进行限值研究，参见表1。

由表2和3可见，所研究的浙江省丝圈、皮革、地毯和塑胶脚垫共42批次均存在VOC超标现象，其中丝圈脚垫不符合率前三位的分别是甲苯、二甲苯、甲醛项目，皮革脚垫不符合率前三位的分别是甲苯、甲醛、乙醛项目，地毯脚垫不符合率前三位的分别是甲苯、甲醛、二甲苯项目，塑胶脚垫不符合率前三位的分别是甲苯、二甲苯、甲醛（乙醛）项目。四种省内脚垫均在苯、乙苯和丙烯醛项目上不合格率较低，省内丝圈脚垫丙烯醛项目均合格，皮革脚垫苯、乙苯和丙烯醛项目均合格。

表2 汽车脚垫VOC数据

表3 汽车脚垫种类与VOC的关系

通过对原材料的分析研究表明，对于丝圈和塑胶脚垫，最基础的树脂粉原材料甲醛均合格，增塑甲苯超标，半成品粒子（树脂粉添加了化学助剂（增塑剂、热稳定剂、染料等）制成的粒状物质）和染料甲醛含量超标，这说明成品中甲醛项目超标可能是由于化学助剂中的染料引起的，而成品中不合格率非常高的甲苯可能是由于增塑剂引起的，增塑剂通常是一种“类溶剂”的物质，加入到塑料、树脂或弹性体等物质中时能改进它们的加工性，增加可塑性、柔韧性、拉伸性或膨胀性的物质，而增塑剂常用的溶剂就是甲苯。此外，有些企业在生产中使用了废旧原材料（回料），3个批次甲醛均超标，所以应制定相应法规禁止回料的使用。

（2）对于皮革脚垫，半成品甲醛均超标，胶黏剂甲苯、二甲苯和甲醛含量均超标，增塑剂甲苯超标，故成品中甲醛和甲苯超标可能是由于皮革生产过程中添加的染料、胶黏剂引起的，而以甲苯为溶剂的增塑剂，与树脂（PVC、PU）有良好的相容性，增塑效率高，光稳定性和热稳定性好，挥发性低，迁移性小，耐抽出性好，低温柔韧性好，无臭，无色，主要用于浸泡人造革来增塑。

（3）对于地毯脚垫，一般均有面料、XPE和底料复合而成，面料一般为化纤，而底料一般为PVC，经检测，化纤面料甲醛均未超标，胶黏剂甲苯、二甲苯和甲醛含量均超标，底料甲醛均超标，这说明成品中甲苯、二甲苯和甲醛项目超标与化纤原料本身可能无关，而与生产过程中使用的胶黏剂和PVC粒子有关，而PVC粒子生产过程如前所述，可能会产生甲苯和甲醛的风险。

综上所述，VOC中苯系物超标可能来源于增塑剂和胶黏剂等，醛超标可能来源于染料和胶黏剂以及回料等。

2 结语

1、所有42个批次省内汽车脚垫VOC（5苯3醛）项目整体不合格，安全风险较大，甲苯、二甲苯和甲醛超标的脚垫批次数列前三位，分别为92.9%、47.6%和45.2%。

2、27 批原材料样品中有15批甲醛超标，10批次甲苯超标，4批次二甲苯超标，来源主要是化学助剂，如增塑剂、染料和胶黏剂等。2批次树脂粉和4批次化纤面料未超标，这说明成品中VOC安全风险与基础原材料（树脂粉，化纤等）关系不大，主要与生产过程中的化学助剂有关。

3、VOC项目中的苯、乙苯、苯乙烯、丙烯醛虽然不合格率较低，但超标原因仍需进一步研究。

[1]张传桢，张继鹏，赵红，史晋.汽车内饰污染物对人体健康的危害研究.青岛大学学报，2014，29（1）：105-110

[2]李栋，叶继红，李超俊，戴丹枫.小汽车内环境污染的危害及防治分析.管理观察，2015,13：58-62.

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