要想降低VOC,我們就要控制產生VOC的整個過程,這樣才能有效的控制VOC的含量。下面就以PP為例,從PP基材、改性物料、注塑的溫度、其他的加工條件、使用過程五個方面向大家解釋VOC的來源及降低方法:
一. PP粒料如何產生VOC?
1.PP合成過程中使用的催化劑體系或溶劑含有的烷烴類化合物;
2.PP樹脂熱降解形成的低分子化合物,酯類、酮類、醛類等有機物;
3.PP粉體殘存未完全脫離干凈的溶劑、小分子低聚物;
4.造粒設備的影響,螺桿轉速、冷卻、脫揮技術等。
所以,從PP基材著手,控制合成過程中催化劑或溶劑中VOC的含量、盡量選擇分子量均勻、耐熱性能好的基料,避免熱降解產生VOC;對于粉體PP,盡量除去溶劑和小分子低聚物;在工藝上,提高生產技術。從合成PP上就盡量將VOC的含量降到更低。
二. 改性物料如何產生VOC?
1.改性PP加工過程中,熱降解會產生短碳鏈,從而被氧化成醛酮類物質;
2.改性材料中含有的低分子雜化物;
3.改性加工過程中老化劑衍生物,如磷酸酯類抗氧劑熱裂解產生物為苯、甲苯等;
4.助劑與PP相容性、擴散速度、分子量和極性的影響,遷移到PP表面;
5.助劑蒸汽壓、氫鍵和表面能量的影響,在PP表面層揮發;
6.助劑的降解和填料中金屬離子的催化。
我們都知道,汽車用聚丙烯=PP基料+增韌劑+填料+熱氧穩定劑+光穩定劑+色母料等等,在改性過程中,如何控制改性物料助劑不被熱降解、提高助劑與樹脂的相容性、熱穩定性等幾個方面對于降低VOC起著至關重要的作用。所以,助劑盡量選擇揮發性小、低濃度、高效能、相容性及熱穩定性好的。
三. 注塑溫度如何產生VOC?
從表格中可以看出,加工溫度越高,材料降解產生的污染,乙醛的影響非常大。所以,控制注塑溫度能控制乙醛含量的增加。
表1:注塑溫度對于揮發VOC的影響
材料 |
聚丙烯樣板 |
|
|
|
苯 |
ND |
ND |
ND |
ND |
甲苯 |
0.04 |
0.07 |
0.06 |
0.07 |
乙苯 |
ND |
ND |
ND |
ND |
二甲苯 |
ND |
ND |
ND |
ND |
苯乙烯 |
ND |
ND |
ND |
ND |
甲醛 |
ND |
ND |
ND |
ND |
乙醛 |
0.3 |
0.7 |
2 |
6.8 |
丙烯醛 |
ND |
ND |
ND |
ND |
溫度 |
190℃ |
210℃ |
230℃ |
250℃ |
四. 其他加工條件如何產生VOC?
1.注塑機與模具的匹配:料筒內材料長時間加熱,材料會分解
2.螺桿與料筒的清洗:殘存粒子氧化分解,產生VOC
3.加熱線圈的分布:局部材料的氧化分解,產生VOC
4.添加回料:回料加熱裂解,產生VOC
5.前處理:烘干的影響,未烘干的物料,VOC含量大增。
6.污染物:泄露的油品、脫模劑、修補漆內含有VOC。
表2:空調殼體物物料是否烘干與VOC的關系
材料 |
注塑空調殼體 |
|
苯 |
ND |
ND |
甲苯 |
24 |
4 |
乙苯 |
13 |
2 |
二甲苯 |
14 |
0 |
苯乙烯 |
ND |
ND |
甲醛 |
9.7 |
4.8 |
乙醛 |
9.4 |
5 |
丙烯醛 |
ND |
ND |
前處理 |
不烘料 |
烘料 |
從塑料的加工條件來看,產生VOC的工序很多,提高每一步加工工序的質量,如,烘料、機器設備的精度、清潔度、加工工藝的準確性等,是控制VOC含量的重要因素。
五. 使用過程如何產生VOC?
光、氧、熱等環境因素都會影響到塑料的性能,塑料老化降解產生的VOC是不可忽略的,提高塑料在使用過程中的抗光、氧、熱等能力,也可以有效降低VOC的揮發。
當然,要想做到真正降低汽車室內環境,僅僅從材料上控制是不可能的,必須從整個產業鏈來把控,提高檢測的力度,提高環保意識,提高良性競爭的意識,堅決不讓不合格品流向市場,才有可能有效的控制汽車室內環境,保證消費者的安全。
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