Automobile Technology & Material
前壁板隔音件气味提升研究
511434） （广州汽车集团股份有限公司汽车工程研究院，广州 摘要：通过热脱附-气相色谱-气味嗅辩仪/质谱联用法（TD-GC-O/MS）分析前壁板隔音件总成及其材料，分析聚氨酯发泡层（PU）、乙烯-醋酸共聚物与聚对苯二甲酸乙二醇酯复合层（EVA+ PET）的气味物质种类和含量。通过气味评价确定总成和各材料层的气味类型和气味强度，分析 气味物质的种类和含量与气味类型和强度之间的对应关系，确定导致总成气味的主要物质。据 此通过改变材料层原料的配方和工艺、催化剂、EVA 用量来提升前壁板隔音件的气味。
1前言
随着汽车在日常生活中的普及，车内空气质量受到越来越多消费者的关注。近几年车内异味成为了消费者抱怨的重点，也成为了汽车行业的痛点。特别是车内异味导致健康问题的报道，将人们对车内空气质量的认识提升到了一个新高度，让消费者更深切地感受到车内空气质量与健康的密切关系[1- 2]。为营造一个安全、无毒的车内环境，气味管控工作在汽车内饰材料的选定过程
中越来越重要[3-5]
。目前主要的管控手段是通过气味评价员对内
饰材料进行气味评价[6]，根据主观评价结果判断可
能产生气味的物质和相关的生产工艺，然后进行整改。整改的方式一般为增加烘烤、晾晒或者通风时间。这些评价方法一方面具有一定的主观
作者简介：张云娟（1989—），女，工程师，博士学位，研究方向为车内空气质量管控。性，可能导致错误的管控位点；另一方面整改方法比较被动，目标不够明确，不能有效去除气味性物
TDGC-O/MS
质。最近几年发展起来的车内气味物质的
定性测试是汽车行业和相关检测机构对
于车内气味的溯源、改善和分析的新兴手段[7]。通
TD-GC-O/MS
过对 检测到的气味物质进行全谱分析，可以确定气味物质的类型和含量，进而准确、高效地改进相关生产工艺，做到从根源上消除气味物质。在前壁板隔音件选材过程中，将主观的气味
TD- GC- O/MS
评价和 的定性测量结合，判定前壁
PU EVA+PET
板隔音件总成及其包含的 和 材料层的不同气味类型对应的气味物质的种类及含量。根据上述定性气味分析结果，可以高效、准确地指导生产工艺的改进。
2
实验试剂与仪器
本研究用的前壁板隔音件包括依次紧贴在一起的热塑性棉层与柔性开孔状聚醚型聚氨酯发泡
棉层。
高纯氮气（99.999%）、高纯氦气（99.999%），广Tedia
州市骏旗气体有限公司；甲醇，色谱纯，美国
公司；VOC混合标液，1 000 mg/l，美国o2si
公司。
ST-1602
型氮气质量流量计，广州盛康仪器有
限公司；GM-1.0
型隔膜真空泵，天津市津腾实验设
备有限公司；CET-Y 40E2
型空气循环干燥箱，上
海福轩环保科技有限公司；Gilibrator-2
型电子皂
膜流量计、Gilairplus Gilian
型恒流采样泵，美国 公
司；ODP3 Gerstel 公司；MKIUNITYM
型嗅觉检测器，德国Markes Agilent
型热脱附仪，英国 公司；
1230型高效液相色谱仪、7890B/5977A
型气相色谱
Agilent 公司；BTH-10
质谱联用仪，美国 型活化仪，
北京踏实科贸有限责任公司；Tenax- TA
管，英国
Markes 公司；Tedlar
气体采样袋，宁波环测实验器材有限公司。
3 3.1
实验步骤
试验方法和参数2～ 3cm
微移开盖子，鼻子离瓶口 ，正常呼吸，然后
2
对气味进行评估。每个试样瓶最多供 位气味评
1～2 min.每种试样需
价员评价，两次评价应间隔
5
要至少 位气味评价员进行评价。如某气味评价员评价结果与其他任一位评价员的评价结果差距
1.5
在 个等级及以上，则此次评价无效，需重新取样并组织另外一组气味评价员进行评价。
3.2 测试条件
采用热脱附-气相色谱-气味嗅辩仪-质谱检测
Tenax-ta
器联用装置对已采集样品的 管进行处理、分析。热脱附主要参数设定为样品管脱附温度
300 ℃，冷阱富集温度-10 ℃，冷阱脱附温度300 ℃， 80 ml/min。气相色谱主要参数设定
冷阱脱附流量
Ultra-2 50 m ×0.32 mm × 0.52 μｍ，
为色谱柱 尺寸为
50℃ 3 min，以10 ℃/min
柱温箱升温程序为 保持 升
90℃ 5 min，以10 ℃/min 280 ℃
温至 并保持 升温至
3 min。质谱主要参数设定为离子源温度
并保持
230 ℃，质谱质量数范围为45～420 Amu。气味评价
员在气味嗅辩仪端口评价气味，记录该气味的气味类型、强度等级及保留时间。
味类型为皮革味、泡棉味、臭味、溶剂味。TD-GCO/MS 1 2
测试得出的主要散发气体结果如图 和表
所示，其主要气味物质（气味强度≥3.0
级）为甲苯、
2-（2-二甲氨基乙基）异硫
二甲苯、三乙烯二胺和脲。根据气味评价得出的气味类型可以推测，甲苯和二甲苯是导致前壁板隔音件总成中溶剂味的主要物质，含量较高的且有氨臭味三乙烯二胺和
2-（2-二甲氨基乙基）异硫脲与溶剂味的混合是皮
革味、泡棉味、臭味的主要来源。
主要物质，接下来对组成前壁板隔音件总成的材料层进行拆分。然后对拆分出来的材料层分别进
TD- GC- O/MS
行气味评价和 测试，据此确定上述主要气味物质在不同材料层中的分布情况。前壁
3 PU
板隔音件总成主要由 部分组成，分别为 层、
EVA PET PET
层和 层。对 层单独进行气味评价，发现其气味类型为单一的毛毡味，该气味类型在
PET
总成样件中没有体现，说明 层不是气味控制
PET
的重点。基于上述 的气味评价结果和实际材料气味整改的经验，将前壁板隔音件总成拆分为
PU EVA+PET
层和 层。
PU 1
改善前 层的气味评价结果如表 所示，其
3.4
气味强度为 级，主要气味类型为发泡臭味、皮革味、粉尘味、氨臭味。结合前壁板隔音件总成的
PU
气味评价结果可推测，总成件中的臭味源自 层
2 3 PU GC-O-MS
中的氨臭味。图 和表 为 层的 分
2
析结果，其含量最高的且具有氨臭味的 个物质是
2-（2-二甲氨基乙基）异硫脲，和前
三乙烯二胺和壁板总成中的气味物质是相同的。
b.改善了聚醚和聚多元醇的配方，使用纯度更
高的聚醚和聚多元醇原料，减少易挥发的小分子
PU
杂质在原料中的含量，从而减少在最终合成的层中气味物质的含量；
60℃ 55℃ PU
c.将发泡的模温由 降低为 ，减少 在发泡过程中自身的分解，从而减少气味物质的产生。
3 PU
经过上述 项工艺改进合成的 层的气味评
4所示，TD-GC-O/MS 3
价结果如表 测试结果如图
5
和表 所示。4.3
EVA+PET层主要散发气体分析及改善措施
根据上述分析，EVA+PET
层的重点提升点是去除溶剂味。因此，首先在生产过程中增加了真空装置和烘烤处理工艺，促进加工过程中引入的
EVA
溶剂的挥发；第二，减少部分 的用量，原来的
100% EVA 50% EVA + 50%
改为 丙烯基弹性体
（PBE）。EVA
主要是乙烯、醋酸乙烯共聚物。含
“-COOH”，且乙烯容易被氧化成醇类、醛类、醚类、
酸类和酯类，会产生酒味、乙醚味等难闻的味道。
PBE
而新添加的 是丙烯无硅共聚物，是饱和物，不易被氧化分解，能够有效减少难闻气味的含量；第
三，将增塑剂邻苯二甲酸二辛酯（DOP）更
改为难挥发的白油（增塑剂），从而降低增溶剂中易挥发性物质的含量。
EVA+PET层的气味强度（3.4）有明显
改善后的的降低，气味类型虽仍有烧焦味、橡胶味、醋酸味等不愉悦的气味，但刺激程度比改善前有明显的降低
4）。改善后的TD-GC-O/MS 5 7
（表 如图 和表 所示，
3 2,5,6-三
原来导致溶剂味的 类物质甲苯、二甲苯和甲基-辛烷的含量明显降低，有效地去除了前壁板隔音件总成中的溶剂味。另外，原来含量较高且有
2-甲基庚烷、辛烷、乙酸丁酯、1,
明显干扰性气味的4-二氯-苯和1-丁醇的含量也有明显的降低。4.4改善后前壁板隔音件气味分析
PU EVA+PET
将改善后的 层和 层进行复合，得到改善后的前壁板隔音件总成。气味评价结果如
4 3.8
表 所示，气味强度有明显的降低，由原来的 级
3.4
降低至 级。气味类型也得到了明显的改善，对应气味类型为糖果香、甜味、香精味、椰汁味、奶香
味、溶剂味。TD-GC-O/MS 6 8
分析结果如图 和表所示，改善前的干扰性物质二甲苯、三乙烯二胺和
2-（2-二甲氨基乙基）异硫脲已经基本被去除。甲
苯含量也有所降低，这说明通过主观气味评价与
TD-GC-O/MS
相结合的手段能够准确地指导生产工艺的改进，生产出低气味的前壁板隔音件材料。
生产工艺和原料配方，降低材料的气味强度和改善气味类型。该方法能够推广应用到其他汽车内饰材料工艺的改进中，能从根本上解决气味问题，营造安全、无污染的车内环境。
参考文献：
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