车用聚丙烯复合材料气味分析研究.pdf

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1、罗忠富，等：车用聚丙烯复合材料气味分析研究51车用聚丙烯复合材料气味分析研究罗忠富李永华杨燕杨波陈广强丁超宁凯军(金发科技股份有限公司，广州510520)摘要通过气相色谱一质谱对车用聚丙烯复合材料气味进行了分析研究。结果发现气味大的试样产生的挥发性有机化合物是羰基化合物与烃类化合物，而气味小的试样产生的多是烃类化合物，证明了产生气味的化合物是羰基化合物，如酮、醛与酯，这些物质是在高温加工过程中热氧降解产生的。关键词气味聚丙烯气相色谱一质谱汽车聚丙烯(PP)复合材料由于其良好的综合性能味。E．Oscar等_5研究了包装材料产生气味的物已经获得了广泛的应用，特别

2、是在汽车领域的用量质。日益增大。汽车内饰件与外饰件等大多使用PP复笔者采用GC—MS对车用PP复合材料气味进合材料注射成型。汽车内饰件包括仪表板、立柱、杂行研究，分析产生气味的物质，对消减车用PP复合物箱、门板等，外饰件包括保险杠、防擦条、扰流板材料气味具有重要的指导意义。等。汽车内饰件除了具有良好的力学性能、加工性1实验部分能、耐候性能与耐划伤性能外，还需要具有良好的低1．1主要原材料挥发性。其中气味是评价内饰件挥发性的一种手PP：中国石油化工股份有限公司广州分公司；段。滑石粉：合山化工集团；为了限定内饰件材料气味，各汽车厂家制定了弹性体：陶氏化学有限公司

3、；内饰件材料的气味限定标准，如大众汽车的PV抗氧剂1010、抗氧剂168：汽巴精化有限公司；3900—2000、福特汽车的BO131—03与通用汽车的除味剂：市售。GMW3205等。这些标准的评价测试方法基本相1．2主要设备、仪器同，只是评价级别有所不同。PV3900—2000与BO双螺杆挤出机：SHJ一30型，南京瑞亚高聚物装131—03采用1～6级评价，级别越高，气味越大；而备有限公司；GMW3205采用1—10级评价，级别越高，气味越GC—MS仪：clams500型，美国PerkinElmer公低。笔者采用PV3900—2000对气味进行评级。司。车用

4、PP复合材料为满足汽车标准要求，往往1．3试样制备添加无机填料、弹性体、抗氧剂、耐划伤剂等助剂。按一定比例称量原料，混合均匀后分成两组。这些助剂在加工过程中会产生挥发性物质，这些物其中，在一组PP中添加质量分数为2％的除味剂，质是产生气味的主要来源。如果气味大，将会严重而另一组不添加，分别标示为PP一2、PP一1。然后污染车内空气，影响驾乘人员的身体健康。消减气在190～220~C条件下利用双螺杆挤出机挤出造粒，味是车用PP复合材料重要研究课题之一。要消减制成标准试样。气味，必须对产生气味的物质进行分析研究。1．4性能测试复合材料的有机挥发性气体可以采用气相

5、色谱气味按PV3900—2000测试；与有机质谱联用(GC—MS)仪分析⋯。B．Robert气味挥发物分析采用GC—MS测试。非极性柱等2用C一13标记了PP重复单元中三种不同碳原fPerkinelmerElite一5MS0．25mm×0．25Ixm×30子的位置，通过质谱分析PP在高温氧化后生成的m)。其中顶空一GC条件：动态顶空，8O℃保持30挥发性物质，从而得到PP氧化分解的反应历程。min，分流比为1：1，载气流率为1．2mL／min；柱温V．Kirsi等3采用GC—MS研究了高密度聚乙烯50℃保持5min，按升温速率lO~／min升温到(HDPE)

6、产生气味的物质，发现产生气味的来源主200℃保持10min。MS条件：质荷比40～650。要是醛类物质。E．Ana等研究了PP／植物纤维复合材料的气收稿日期：2010．05．1452工程塑料应用2010年，第38卷，第7期2结果与讨论明显的味道。2．1气味性能评价表2PP一1与PP一2的GC—MS检测物质对比保留时间／PP表1为车用PP复合材料的气味性能。由表1一1PP一2气味描述可知，PP一1的气味等级为6级，有不能忍受的气2．245，9一二甲基_2-癸酮芳香族气味味。而PP一2的气味等级为3级，有明显气味，但是2．49氧丙基戊酮刺激气味2．712．羟基．

7、己烯刺激气味无干扰气味，满足大众汽车3级的标准要求。由于3．O92，4-二甲基戊烷2，4-二甲基戊烷刺激气味PP一1与PP一2的材料组成差异在于PP一2中加入3．482，4-二甲基庚烯2，4-二甲基庚烯了除味剂，其余组成相同。可见，除味剂可以有效除4．O54．甲基．辛烷4．甲基一辛烷5．6O异丁醛特异臭味去异味。6．454一甲基-2一庚醐特异香味表1车用PP复合材料的气味性能7．O6乙基环己酮薄荷味、泥土昧$4~4PP-1PP-27．75乙酸戊酯果味箜丝lI8．oo6．甲基辛烯酮焦味8．28二甲基十六烷二甲基十六烷2．2GC—MS分析9．23三甲基戊烷三甲基

8、戊烷PP一1与PP一2的气味级别相差3个级别，可9．