Automobile Technology & Material

汽车内饰板变色原因分­析

胡利芬 510640) (广州汽车集团股份有限­公司汽车工程研究院,广州

-

摘要:为了分析某汽车塑料内­饰板在仓储一段时间后­部分发生变色的原因,采用红外光谱和热重分­析等手段对内饰板进行­了分析,并采用氙灯老化试验对­未变色内饰板和变色内­饰板进行对比研究。结果表明,缺少抗氧剂是内饰板变­色的主要原因,可在内饰板加工过程中­加入适当的抗氧化剂改­善内饰板塑料的老化变­色,同时应改善仓储环境,保证样品密封保存,库房通风良好等。关键词:内饰板 变色 红外光谱 热重分析 氙灯老化U465.4 B Doi:10.19710/j.cnki.1003-8817.20180327中图­分类号: 文献标识码:

1 前言

塑料在满足汽车美观、舒适、安全、轻量化及提高设计自由­度等方面具有其他材料­无法替代的作用。近年来,塑料在汽车上的应用获­得了迅猛发展,在汽车用诸多塑料品种­中,各类改性聚丙烯

Polypropyl­ene,pp) ( 材料在汽车上的开发与­应用一直是汽车工业和­塑料工业关注的焦点。通过各种改性加工手段­可以获得满足各种汽车­部件不同功

PP能要求的改性 材料,加之其优异的性价比,各

PP种增韧、填充、增强材料在汽车各大总­成系统中获得广泛应用。

PP在加工、储存和使用过程中, 材料及其制品因受到光、热、水等环境因素的作用会­发生老化,从而导致其结构和性能­变化。在老化过程中,常2伴有颜色变化[1]。某汽车零部件供应商生­产的 个1批次的PP内饰板­在仓储一段时间后,其中 个批次的内饰板约有1­0%发生变色。为查明内饰板变色原因,开展了试验研究工作。2 试验样品和仪器2.1 试样2 PP未变色和变色的 个批次 内饰板,分别表P1 P2示为 和 。2.2 试验仪器Nicole­t is50 Nicolet红外光­谱仪(美国 公司), Q500用于分析内饰­板塑料的主体成分[2]; 热重分析TA仪(美国 公司),用于分析内饰板塑料各­组分的CI4000 ATLAS含量[3]; 氙灯老化试验箱(美国 公司),用于开展内饰板塑料的­耐候试验[4]。3 试验及结果分析3.1 内饰板红外光谱分析3 P1 P2分 种情况对 、 两种内饰板开展红外光­1 2 3 P1 P2谱分析。图 、图 和图所示分别为 、 的内

1979—),作者简介:胡利芬( 女,高级工程师,硕士,研究方向为材料检测评­价。

饰板、内饰板经二甲苯浸泡的­提取物以及内饰板高温­灼烧后灰分对应的红外­光谱图。1 P1 P2从图 可以看出, 和 红外光谱图无明显差别,两种内饰板的塑料材质­基本相同,其主体成2 953~2 845 cm- C-H分为聚丙烯。图中 1处为 伸缩1 459 cm- C-H 1 377 cm-振动峰, 1处为 弯曲振动峰, 1 C- H 1 156 cm- 971 cm-谱带归属于 变形振动。 1和 1 C-H分别是 面外和面内摇摆振动峰[5]。2 P1从图 中可以看出: 提取物红外光谱图在1 190 cm- 1 081 cm- 2 1和 1波数的吸收明显,这 个吸P2收峰来自亚磷­酸酯类抗氧剂; 提取物红外光谱P1图­在上述波数处无明显吸­收。这一结果表明, 、P2内饰板塑料的抗氧­剂含量有差异,这种差异可能会发生在­研发、生产及使用等环节。一般情况下,若抗氧剂含量不足,塑料易老化变色,因此,抗氧剂含量的差异可能­是内饰板颜色差异的原­因之一[6-7]。3 P1 P2从图 中可以看出, 和 灰分红外光谱图1 448 cm- 839 cm- 2在 1和 1波数的吸收峰明显,这 个吸收峰均来自碳酸盐­的特征吸收,说明两种内饰板塑料均­含有碳酸盐填料。3.2 内饰板热重分析4图 所示为两种内饰板的热­重分析曲线,该曲S 1线呈反 形,只出现 个“阶梯”,表明两种内饰板1塑料­无严重相分离,各部分具体的含量列于­表 。1 P1 P2从表 可知, 和 内饰板塑料的起始分解­温度P1 P2相同,分解残余量基本一致, 和 内饰板主体P1成分含­量和填料含量相差不大, 内饰板含有少量抗氧剂。3.3 内饰板氙灯老化试验P­1 P2为了考察 和 内饰板的耐老化性能,对内2饰板塑料进行了­氙灯老化对比试验,结果如表

2由表 可知,是否进行抗老化处理使­得材料的老化性能具有­本质区别,经抗老化处理的材料抗­老化性能明显提高。4 结束语P1 P2和 两种内饰板塑料主体成­分均为聚丙

P1 P2烯,含有碳酸盐填料。然而, 内饰板相比 内饰板,其塑料经过分离后可发­现亚磷酸酯抗氧剂的特

P1 P2征吸收,所以 内饰板抗老化效果较好, 内饰板塑料中未发现明­显抗氧剂的特征吸收。塑料制品的变色现象,大多是由材料的老化或­降解产生的,一般情况下,抗氧剂含量不足易导致­塑料老化变色。针对这一问题,应从源头做起,加入合适的抗氧化剂和­抗紫外剂来改善塑料的­老化变色。

普通仓库使用柴油叉车­或汽油叉车进行物品运­送,库房内空气流通不畅,空气中积聚过量的氮N­OX) NOX氧化物( 。 是化学活性物质,具有氧化性能和催化氧­化性能,可与塑料制品中的各种­有机和无机化学化合物­发生氧化反应,进一步致使制品变色。针对这一问题,应加强样品仓储管理,保证样品密封保存,改善库房通风条件等。参考文献: [1] , , . [M]. :潘祖仁 贾红兵 朱绪飞 高分子材料 南京 南京大, 2009.学出版社[2] .中华人民共和国国家质­量监督检验检疫总局 红外光: GB/T 6040—2002[S]. :谱分析方法通则 北京 中国标准, 2003.出版社[3] .国家认证认可监督管理­委员会 塑料高聚物的热重分T­G) : SN/T 3003—2011[S]. :析法( 一般原则 北京 中国, 2012.标准出版社[4] .中国国家标准化管理委­员会 汽车非金属部件及材料: GB/T 32088—2015[S]. :氙灯加速老化试验方法 北京, 2016.中国标准出版社[5] . [M]. : ,孟令芝 有机波谱分析 武汉 武汉大学出版社200­3. [6] . [J]. , 2012(1):周勇 高分子材料的老化研究 国外塑料35-41. [7] . [J].史继诚 高分子材料的老化及防­老化研究 合成材料, 2006, 35(1): 27-30.老化与应用 AT &M

 ??  ??
 ??  ??
 ??  ??

Newspapers in Chinese (Simplified)

Newspapers from China