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汽車內飾材料霧化性能測試方法的比較與分析
引言
隨著汽車工業(yè)的快速發(fā)展，汽車已和人們的生活密切相關，成為出行的重要交通工具。汽車產品質量也更加受到關注，尤其是對行車安全及車內有害物質的危害問題更加重視。
汽車內飾材料中揮發(fā)性物質受熱后會在擋風玻璃上凝結成霧，這種現象稱之為結霧特性，其凝結物又稱冷凝組分。皮革、塑料、紡織物以及膠粘劑等，都含有揮發(fā)性物質，隨著車內溫度升高，會加劇揮發(fā)。為了合理控制揮發(fā)性物質的產生，對汽車內飾材料進行霧化試驗是十分必要的。
一、霧化性能測試目的
1、保障交通安全：汽車內飾材料揮發(fā)性物質在汽車窗戶或擋風玻璃上凝結，會造成視線不良，影響駕駛者的視線和行車安全。
2、關注人體健康：汽車內飾材料揮發(fā)出來的有害成分會影響人的身體健康，例如材料中揮發(fā)出的醛類、烷烴類等物質。
3、降低環(huán)境污染：合理有效的控制汽車內飾材料有機物的揮發(fā)，會大大降低車內環(huán)境污染，從而有利于降低對周邊環(huán)境的污染。
二、霧化性能測試方法原理
通過霧化試驗，實現對可揮發(fā)性物質的控制，來有效地降低車內環(huán)境污染，已經成為汽車生產企業(yè)控制產品質量的一個重要手段。目前，霧化性能的試驗標準在國際及國內有許多種，涉及了三種主要的試驗方法：光澤度法、重量法和霧度法。
德國DIN 75201汽車內部設備所用材料霧化性能的確定 （光澤度法、重量法）
美國SAE J1756 確定汽車內飾件霧度特性的測試方法 （光澤度法、重量法）
中國QB/T 2728 皮革 物理和機械試驗 霧化性能的測定 （光澤度法、重量法）
大眾PV3920內飾件非金屬材料霧氣值的測定 （霧度法）
三菱ES-X83231 內飾材料的成霧性 （霧度法、重量法）
國際ISO 6452 橡膠或塑料涂覆織物 汽車內裝飾材料的霧化特性測定 （光澤度法、重量法）
1、重量法測試原理
試樣放入起霧杯中，用密封圈及經稱重的鋁箔蓋住起霧杯，在其上安裝冷卻器。起霧杯置于恒溫器內加熱，蒸發(fā)出的氣體在已被冷卻的鋁箔上冷凝。冷凝過程結束后，取下鋁箔，在規(guī)定的狀態(tài)下調節(jié)后，稱其質量，減去鋁箔本身的質量，得出所測試材料的冷凝組分，測試流程如下：
試樣預處理→開啟高、低溫浴槽并達到設定溫度100℃、21℃→精確稱量鋁箔重量G0→試樣平鋪于起霧杯中，平行樣兩個→放置起霧杯、氟橡膠固定環(huán)、鋁箔片、玻璃板、濾紙→連續(xù)受熱16h→取下鋁箔片，在干燥器中平衡約4h→稱量帶有凝結物的鋁箔重量G1→得出結果G= G1- G0
2、光澤度法測試原理
試樣放入起霧杯中，用密封圈及玻璃板蓋住起霧杯，在其上安裝冷卻器。起霧杯置于恒溫器內加熱，蒸發(fā)出的氣體在已被冷卻的玻璃板上冷凝。冷凝過程結束后，取下玻璃板，在規(guī)定的狀態(tài)下調節(jié)后，用光澤度儀測量玻璃板60°的反射系數值，并和試驗前的反射系數值相比較，得出所測試材料的成霧值，測試流程如下：
試樣預處理→開啟高、低溫浴槽并達到設定溫度100℃，21℃→光澤度儀測量R0→試樣平鋪于起霧杯中，平行樣三個→放置起霧杯、氟橡膠固定環(huán)、玻璃板、濾紙→連續(xù)受熱3h→取下玻璃板置于23℃、50%RH環(huán)境中平衡1h→測量帶有霧化凝結物R1→得出結果R=R1/ R0*100
3、霧度法測試原理
樣品處置方法同光澤度法，冷凝過程結束后，取下玻璃板，在規(guī)定的狀態(tài)下調節(jié)后，用透光率儀測量試驗后的玻璃板平行光線透過率，并和試驗前的平行光線透過率相比較，得出所測試材料的玻璃模糊度，測試流程如下：
試樣預處理→開啟高、低溫浴槽并達到設定溫度100℃，21℃→透光率儀測量T0→試樣平鋪于起霧杯中，平行樣三個→放置起霧杯、氟橡膠固定環(huán)、玻璃板、濾紙→連續(xù)受熱5h→取下玻璃板置于23℃、50%RH環(huán)境中平衡1h→測量帶有霧化凝結物T1→得出結果F=T1/ T0*100
三、測試方法的比較與分析
通過測試流程我們看出，三種方法步驟相似，試樣的前處理、油浴加熱及冷卻溫度相同，測試裝置相似，不同之處是：衡量標準不一樣，重量法通過鋁箔測試前后重量差G= G1- G0，光澤度法是通過用光澤儀測試試驗前后玻璃板的反射系數之比即R=R1/ R0*100，霧度法是用透光率儀測試試驗前后玻璃板平行光線透過率之比即F=T1/ T0*100，也就是說通過承載載體的不同特性來反映霧化程度。
1、三種測試方法的比較
2、測試過程的環(huán)境對結果的影響
1）溫度和濕度對結果的影響
一是冷凝過程中溫濕度的影響，這個環(huán)節(jié)相對好控制，即在穩(wěn)定的儀器條件下通過校準物質來衡量結果的準確性。二是冷凝成霧后環(huán)境溫濕度的影響，冷凝后的載體-鋁箔片和玻璃板對環(huán)境的要求極高，環(huán)境的微小變化都會對其產生很大影響，因成霧載體上不可避免地會冷凝些水分，環(huán)境的溫濕度對水分的蒸發(fā)至關重要，所以標準中要求把成霧后的載體放置在溫度23℃±2℃、相對濕度50%±5%的環(huán)境中進行調節(jié)。
2）玻璃器皿的潔凈對結果的影響
玻璃器皿未洗干凈或是未烘干，會給下次測試帶來污染，直接影響結果的準確性。
3、測試結果校驗
由于霧化試驗的環(huán)節(jié)較多，操作過程繁瑣，又易受環(huán)境的影響，所以為了判斷后得到的試驗結果準確與否，DIN 75201、ISO 6452、QB/T 2728三個標準都給出了同樣的校驗方法。
重量法：在起霧杯中倒入10g±0.1g的鄰苯二甲酸二辛酯（DOP），在高低溫浴槽分別為100℃、21℃的試驗條件下，測試結果應在4.9g±0.25g范圍內，否則視為試驗不成功，應找出失誤原因，重做試驗。
光澤度法：在起霧杯中倒入10g±0.1g的鄰苯二甲酸二異葵酯（DIDP），高低溫浴槽分別為100℃、21℃的試驗條件下，測試結果應在77%±3%范圍內，否則視為試驗不成功，應找出失誤原因，重做試驗。
霧度法：目前標準中還未見校驗方法。
四、結束語
從以上測試方法的比較可看出，光澤度法和霧度法比較接近，均是檢測玻璃板的光學性能，采用這兩種測試方法，其目的是更看重汽車內飾材料中的揮發(fā)物凝結在擋風玻璃上對視線的影響而導致的行車安全隱患；采用重量法測試，則目的是更關心揮發(fā)物中的有害成分對人體健康及對周圍環(huán)境的影響。無論哪種測試方法，都應確保結果的準確性。
目前，國內對汽車內飾材料霧化性能的測試標準還是以整車廠的標準為主，建議盡快制定國家標準或行業(yè)標準，與國際標準接軌，以便于汽車生產企業(yè)更好的控制產品質量。
參考文獻：
1、DIN 75201汽車內部設備所用材料霧化性能的確定
2、SAE J1756 確定汽車內飾件霧度特性的測試方法
3、QB/T 2728 皮革 物理和機械試驗 霧化性能的測定
4、大眾PV3920內飾件非金屬材料霧氣值的測定
5、三菱ES-X83231 內飾材料的成霧性
6、ISO 6452 橡膠或塑料涂覆織物 汽車內裝飾材料的霧化特性測
