Automobile Technology & Material
某车型空调控制器总成VOC性能及提升方法
（1.广汽本田汽车有限公司，广州 510799；2.中国质量认证中心华南实验室，广州 510663；3.广州林骏汽511365） 车内饰件有限公司，广州 摘要：为了解决某车型空调控制器挥发性有机物（VOC）中苯乙烯挥发量超标的问题，通过对 空调控制器总成和其各个子结构（五个部分）进行分析，确定超标的挥发性有机物（苯乙烯）的来源，利用高效液相色谱仪和热脱附气相质谱联用仪对污染物进行含量测定与分析。试验结果表 VOC 明，空调控制器 中的苯乙烯挥发量超标，对子结构的检测结果进一步分析得知，面板中苯乙
2h
加热 后，立即采集袋子中的气体进行分析。利
HPLC
用 检测其中的甲醛、乙醛和丙烯醛等醛酮类
TDS-GC-MS
组分的挥发量，利用 检测其中的苯、
VOC
甲苯、乙苯、二甲苯、苯乙烯和十四烷等 组分。5
源，试验对空调控制器进行拆解，分为以下 个部
M1 M2）、贴片（M3
分，面板（ ）、小面板（ ）、基板
（M4）、壳体（M5），如图2
所示。
24.00 μg，超出了限值要求，反观其它四个部分，
为苯乙烯都在较低水平，因此，改性从优化面板（M1）
的苯乙烯挥发量的方向进行。4空调控制器总成中苯乙烯散发性能改性
面板VOC性能改性思路
ABS
树脂是一类复杂的三元共聚物混合体系，其生产方法多样，但是在工业生产中最常用的制备流程是：首先用乳液聚合法合成聚丁二烯橡胶粒子
(PB)，再采用种子乳液聚合在聚丁二烯上接枝共聚苯乙烯(ST)和丙烯腈(AN)合成PB- g- SAN
接枝共聚物，最后根据不同的使用性能要求，按照相应的比例与丙烯腈树脂进行混合，最终形成的粒状物质就是
ABS ABS
树脂[11-13]。三者对
树脂的性能影响显著，当丙烯腈的含量降低，样品制备过程中流动性增强；丁二烯的使用比例下降时，样品的强度和硬度有所增
加；苯乙烯的含量减少时，提高热变形温度[14]。
ABS树脂存在双相结构，其中苯乙烯-丙烯腈
共聚物（SAN）为连续相，也称为树脂相，聚丁二烯为分散相，即橡胶相。ABS 50%的苯
树脂一般是由
乙烯、25%～35%的丙烯腈和适量的丁二烯组成[15]。
VOC
面板 中苯乙烯的挥发量超标，因其主要原料中
50%，所占比重较大，从而导致面苯乙烯的比例为板中的苯乙烯挥发量超出限值要求。
综上所述，试验通过降低原料中苯乙烯的比重，减少其使用量，使其挥发量达到理想效果。此外，降低苯乙烯的使用量，还有利于提高样品的热
变形温度、伸长率以及冲击韧性[16]
。
4.2 面板改性后分析
10L PVF将改性后的面板放入袋子体积为 的4.1 5L 80℃ 2h
袋中，充入 高纯氮气，在 条件下加热
VOC
后，立即采集气体，检测分析改性后面板的 挥
4 4
发量，得到的测试结果如表 所示。从表 可知，
31.75 μg
改性后的面板中的苯乙烯由改性前 下降
4.35 μg，同时，面板中其他物质的挥发量也有一
到
定程度的降低。
ABS
苯乙烯在 树脂的结合方式多样，有学者
研究表明，当苯乙烯的含量增加或减少，ABS
树脂中苯乙烯与丙烯腈或其他物质的结合方式将发生变化，结构改变时，其相应的理化性能也随之改变
ABS
[17]。实验通过降低
中苯乙烯的比重，使面板的苯乙烯挥发量明显降低，满足性能要求。同时，由于苯乙烯在主要原料中的比重降低，导致其结合
VOC
方式发生变化，进而有效降低 中苯乙烯的挥发量。
4.3 空调控制器总成改性后的分析
将改性后的面板组装到空调控制总成中，同样
100 L 80℃ 2h
利用 采样袋，在 条件下加热 后得到的
4 4
结果如图 所示。从图 中可以看出，改性后的空
VOC
调控制器总成，各项 性能指标均符合要求。本实验研究表明，在不影响整体工艺前提下，
VOC
降低苯乙烯使用量，空调控制器总成 中苯乙烯挥发量明显降低，达到理想效果。由空调控制
VOC
器总成改性前后 的检测结果可知，通过对苯乙烯贡献值最大的面板进行工艺改性，减少原料中苯乙烯的投入量，即降低其在所有原料中所占
比例，成功将面板中苯乙烯的挥发量降低到性能要求范围内，同时，再对改性后的空调控制器总成
VOC
进行 检测，结果表明，苯乙烯的挥发量已达到
VOC VOC
性能要求，并且 中的甲醛、丙烯醛、乙苯和十四烷等物质的挥发量均有所降低。
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