聚醚配方对座椅聚氨酯发泡乙醛散发性影响

钟广亮，季晓亮，赵海英，李永攀，张 贺，李 雪 Zhong Guangliang，Ji Xiaoliang，Zhao Haiying，Li Yongpan，Zhang He，Li Xue

聚醚配方对座椅聚氨酯发泡乙醛散发性影响

钟广亮1，季晓亮2，赵海英1，李永攀1，张 贺1，李 雪1Zhong Guangliang1，Ji Xiaoliang2，Zhao Haiying1，Li Yongpan1，Zhang He1，Li Xue1

（1. 北京汽车集团越野车有限公司，北京 101300；2. 陆军装备部驻北京地区军事代表局，北京 100021）

车内VOC（Volatile Organic Compounds，挥发性有机化合物）的改善研究是近些年来的一项重要热门环保题目，而座椅聚氨酯发泡是车内VOC的主要贡献材料之一。通过对不同厂家的座椅聚氨酯发泡更换聚醚配方前后样品的乙醛挥发性进行检测，对比分析聚醚配方在改善座椅聚氨酯发泡乙醛挥发性方面的作用，以明确聚醚配方所起的关键性作用，确定座椅聚氨酯发泡的VOC改善策略。

发泡；聚醚；乙醛

0 引 言

随着社会生产力进步和生活品质的不断提高，每位驾乘人员都会在车内停留较长时间，汽车现在不仅仅是代步工具的概念，已经成为人们生活的第二环境空间，因而影响广大驾乘人员健康的车内VOC越来越受到关注。VOC种类众多，其中乙醛是难以改善的重要攻关方向之一，而座椅聚氨酯发泡是乙醛的主要贡献材料之一，也是VOC控制技术难度较高的材料之一。

1 聚氨酯概述

在大分子主链中含有氨基甲酸酯基的聚合物称为聚氨基甲酸酯，简称聚氨酯。聚氨酯分为聚酯型聚氨酯和聚醚型聚氨酯两大类，聚酯型聚氨酯是以二异氰酸酯和端羟基聚酯为原料制备的聚氨酯，聚醚型聚氨酯是以二异氰酸酯和端羟基聚醚为原料制备的聚氨酯。聚氨酯一般由异氰酸酯、多元醇、催化剂、水和泡沫稳定剂制作而成。异氰酸酯和端羟基化合物（多元醇）的不同合成比例及发泡倍率会产生不同硬度的聚氨酯发泡材料，被广泛应用于工业和生活的诸多领域。汽车座椅发泡通常为聚醚型软质聚氨酯发泡。

2 试验方案

2.1 试验零件选择

M1类乘用汽车有4座、5座、6座、7座等不同座位设计，座椅具有前排独立座椅、后排独立座椅、后排联排座椅等不同形式。座椅硬度等其他诸多因素会影响座椅发泡的形状、配方、性能，从而影响座椅发泡的VOC散发特性。为了提高对比分析结果的识别性、有效性，统一选择5座硬派越野车型座椅的主体聚氨酯发泡作为研究对象[1]。

VOC散发量随着时间会逐渐衰减，且呈非线性关系。聚氨酯的合成反应通常会经历比较长的时间才能稳定下来，零件在从模具上取下后还要经过一段熟化时间。产品包装也会改变产品散发周期的规律，并对是否受到外界污染起到关键作用。为了使检测结果从数据上具有较为鲜明的对比特征，并且消除早期产品散发性随时间变化幅度过大而使检测偏差过大，统一选择下线15天的产品作为检测样品，并用铝箔材料密闭包装运输。

2.2 配方对比方案

座椅聚氨酯一般由异氰酸酯、聚醚多元醇、催化剂、水和泡沫稳定剂等经过反应制作而成，其中任何一个成分的牌号、比例都会影响整个反应的过程和结果，另外原料的搅拌温度、时间等因素也会有一定的影响。不同的生产厂家有自己相对成熟的配方及工艺体系，不能轻易调整，否则会对产品产生难以预判的影响。

为了提高研究结果的科学性和广泛实践性，选择3组不同聚氨酯发泡生产厂家的座椅发泡作为样本，同时在变更前和变更后分别选择不同厂商牌号的聚醚多元醇，以提高研究验证结果的广泛性，见表1。除聚醚多元醇牌号变更外，其他配方牌号、比例、工艺参数在允许的范围内不调整或微调整。

表1 试验配方对比

2.3 试验方法

根据企业标准和行业VOC常用试验方法，选择袋式法作为试验方法[2]，具体试验装置设备见表2。

表2 试验设备

根据实际管控情况使用符合前文所述的全车座椅发泡作为样品，具体试验方法及其参数设计见表3，试验流程如图1所示。

表3 试验方法及其参数

图1 试验流程

3 数据对比

进行试验，针对乙醛的散发量进行不同情况的数据对比，见表4。

表4 乙醛散发量对比

注：变化率=|变更后挥发-原挥发|/原挥发×100%。

从表4可以看出，更换为低VOC聚醚的座椅聚氨酯发泡的乙醛散发量下降幅度为76%～93%。

4 结 论

通过试验零件选择、配方对比方案选择、试验方案选择后进行试验，得出对比试验数据。通过对比分析得出以下结论：

（1）聚醚型座椅聚氨酯发泡可以改善乙醛散发量；

（2）通过选用低VOC聚醚配方对乙醛散发量的改善效果非常好，使散发量下降70%以上；

（3）选用低VOC聚醚配方对不同厂商的工艺参数都产生了显著效果，具有推广实践意义。

[1]靳长有.某越野车型气味改进研究[J].汽车工艺与材料，2019（2）：55-57.

[2]钟广亮. 车内空气质量控制要素[J].汽车实用技术，2018（6）：91-95.

[3]国家环境保护总局.车内挥发性有机物和醛酮类物质采样测定方法：HJ/T 400—2007[S].北京：中国环境科学出版社，2007.

1002-4581（2020）01-0013-03

U465

A

10.14175/j.issn.1002-4581.2020.01.004