汽車內裝飾材料揮發(fā)性有機物GC-MS測定和分析

1、PAGE PAGE 18汽車內裝飾材料揮發(fā)性有機物GC-MS測定和分析賀小鳳*1，劉艷霖1，王桂霞2，鐘文君2（1. 深圳信息職業(yè)技術學院，廣東 深圳 518029；2. 深圳圳市高迪迪科技有有限公司司，廣東東 深圳 55180057）摘要：采用用恒溫測測試箱法法采集汽汽車內部部裝飾材材料釋放放的揮發(fā)發(fā)性有機機物，利利用Nuutecch預濃濃縮儀對對樣品進進行三級級VOCC富集，然然后用GGC-MMS法（氣相相色譜-質譜法法）對汽汽車內部部裝飾材材料釋放放的揮發(fā)發(fā)性有機機物苯、甲甲苯、二二甲苯、乙乙苯、苯苯乙烯進進行了測測定，檢檢出限低低于2.0 g/mm3。實驗選擇擇皮革表表皮、橡橡膠密封封

2、條、灰灰色無紡紡布、海海棉和儀儀表盤五種汽汽車內部部裝飾材材料，進進行揮發(fā)發(fā)性有機機物含量量的測定定，并對對結果進進行了分分析和討討論。結結果表明明五種汽汽車內部部裝飾材材料均不不同程度度地釋放放揮發(fā)性性有機物物，其中中熱塑性性材料儀儀表盤釋放出出的TVVOC含含量最高高，橡膠膠密封條的的TVOOC釋放放量也較較高，皮皮革表皮皮和灰色色無紡布布釋放的的甲苯較較多，而而消音材材料海綿綿主要釋釋放出二二甲苯。汽汽車內部部裝飾材材料釋放放揮發(fā)性性有機物物的情況況復雜，因因此，探探索和建建立有效效的汽車車內部裝裝飾材料料有害物物質檢測測方法，對對于選擇擇低毒環(huán)環(huán)保的汽汽車內部部裝飾材材料非常常有意義義

3、。關鍵詞：汽汽車內裝裝飾材料料；揮發(fā)發(fā)性有機機物；GGC-MMS法（氣相色色譜-質質譜法）隨著汽車進進入家庭庭，汽車車已逐步步由生產(chǎn)產(chǎn)資料變變?yōu)槿藗儌冎匾牡纳钕M品，汽汽車與人人民群眾眾的聯(lián)系系越來越越密切。目前，國內已經(jīng)出現(xiàn)了多起消費者由于汽車內部裝飾材料和裝飾用膠揮發(fā)的有毒有害氣體超標嚴重、損害消費者身體健康而投訴汽車生產(chǎn)廠家的案例，汽車內部裝飾材料的環(huán)保問題應該引起政府有關部門、質檢機構和汽車及裝飾材料生產(chǎn)廠家的高度重視。探究汽車內部裝飾材料的污染源，主要是車輛在生產(chǎn)時，內飾件要使用大量的“粘合劑”、“橡膠”、“針織制品”，這些都是產(chǎn)生車內環(huán)境污染的罪魁禍首，例如可以引起白血病的“

4、苯”就來自于粘合用膠、人造革、漆面和皮革等，甲醛則主要來源于座椅套、車門襯板等針織品。研究汽車內部不同裝飾材料揮發(fā)性有機物的釋放，對汽車內部裝飾材料進行環(huán)保質量控制，有利于從源頭上保證汽車內空氣質量。鑒于目前我國還沒有專門針對汽車內裝飾材料的有害物質限量標準，尚不能嚴格控制有害物質含量和釋放量高的汽車裝飾材料的生產(chǎn)和銷售。因此，對汽車內部裝飾材料揮發(fā)性有機物的測定方法進行研究，并對材料檢測數(shù)據(jù)進行分析是非常必要的。國外對于汽汽車內部部裝飾材材料污染染物的測測定方法法已有報報道，如如德國汽汽車工業(yè)業(yè)協(xié)會推推薦的方方法 1-2，以及汽汽車企業(yè)業(yè)內部的的測試方方法33-6。在這這些方法法中有直直接將

5、材材料置于于熱解析析管或頂頂空瓶中中進行測測定的，也有有用氣袋袋進行樣樣品處理理、再用氣氣相色譜譜進行測測定的。本文克服了了氣袋采采樣時反反復使用用、易造造成交叉叉污染的的缺點，采采用恒溫溫測試箱箱（chaambeer）進進行樣品品處理，用用氣相色色譜-質譜（GGC-MMS）法法進行測測定，檢檢出限低低于2.0 g/m3，并分析析不同汽汽車內部部裝飾材材料所釋釋放揮發(fā)發(fā)性有機機物的含含量。1. 實驗驗部分1.1 儀儀器與試試劑 AAgillentt 68890GGC/ 59773 MMS氣相相色譜-質譜聯(lián)聯(lián)用儀（美美國Aggileent）。Nutecch 889000 VOOC預濃濃縮儀（深深

6、圳市高高迪科技技有限公公司）。Nutecch 338000恒溫測測試箱（chaambeer）（美國國Nuttechh）。苯、甲苯、二二甲苯、乙乙苯、苯苯乙烯均均為SGG 公司司EPAA-TOO15 標準氣氣體。1.2 樣樣品采集集方法參考MAZZDA MESS CFF 0880方法法5和國家家標準GGB 1185880-2200117，根據(jù)據(jù)實驗室室條件，我我們采用用的樣品品采集方方法為：首先預預處理一一個具有有空氣凈凈化器、溫溫濕控制制器、流流量計及及加熱裝裝置的220L恒恒溫測試試箱（chaambeer），以5000mLL/miin的流流速用相相對濕度度為500 5%的純凈空氣氣置換恒恒溫

7、測試試箱中的空氣氣1小時，加熱氣氣候箱到到65C并穩(wěn)定定1小時，在在氣候箱箱出口處處收集cchammberr內的氣氣體1LL到Teddlarr氣袋中中，同時時以1000mLL/miin的流流速補充充純凈空空氣到氣氣候箱內內，使氣氣候箱內內空白VVOC含含量為零零。按照裝載率率為1m2/1mm3，將表面面積為2200ccm2的樣品品（橡膠膠條表面面積為114.11cm14.1cmm）的樣品品放入氣氣候箱, 在65C的溫度度下加熱熱1小時后后，收集氣候候箱內的的VOCC氣體1LL到Teddlarr氣袋中中。樣品采采集方法法如圖11所示。CChamberSampleINClean airOUTTo

8、analyzerTedlar bag圖1 樣品品采集方方法示意意圖Fig.11 Illlusstraatioon oof ssampple colllecctioon1.3 樣樣品的測測定參考EPAA TOO15方方法88,并根據(jù)據(jù)實驗室室條件,對樣品品進行測測定。首首先利用用Nuttechh預濃縮縮儀對采采集到Teedlaar氣袋袋中的樣樣品進行行三級VVOC富富集，樣樣品分別別進入采采用液氮氮冷凍方方式的一一體化的的三級冷冷阱，第第一級為為玻璃珠珠（冷凍凍到-1150CC，除去去常量氣氣體和惰惰性氣體體），第第二級為為Tennax捕捕集管（冷冷凍到-10CC，除去去CO2和水），第第三級為

9、為冷凍聚聚焦（冷冷凍到-1600C，目的的是進一一步富集集，提高高分析靈靈敏度）。然然后用Agiilennt 68900GC-59773 MMS氣相相色譜-質譜聯(lián)聯(lián)用儀進進行分析析掃描。樣樣品中揮揮發(fā)性有有機物可可以用保保留時間間、質譜譜圖進行行定性分分析，各各物質特特征離子子峰面積積進行內內標法定定量。熱解析條件件（預濃濃縮）條條件：預預冷時間間15 mmin；冷阱溫溫度-1160CC；脫附附溫度2200CC；脫附附時間33 miin。氣相色譜-質譜條條件：色色譜柱AAgillentt HPP-5，60.0m 0.332mmm i.d. 1.00m ；載氣氣為高純純氮氣（純純度999.999

10、9%）；流速1.3mLL/miin；柱溫采采樣程序序升溫，35（保持 3 min）；5/min 到 80( 保持 0 min）；15/min to 180（保持 0 min）；20/min to 220 （保持 2 min）；檢測器溫度為 150C。EI電離，電子能量為1765eV ;質譜接口溫度為 280 C；離子源溫度230 C；質譜掃描范圍為28.80-280.00u 。GC-MS的進樣口被改裝與Nutech預濃縮儀聯(lián)機。2 結果與與討論2.1 樣樣品采集集條件的的選擇參考MAZZDA MESS CFF 0880方法法5和國家家標準GGB 1185880-2200117，結合實驗驗室實驗

11、驗條件，針針對皮革革表皮材材料，采采用溫度度為255、455、655、755 C的條件件下加熱熱1小時時，對樣樣品材料料釋放的的TVOOC進行行富集和和測定，結結果表明明，樣品品加熱溫溫度越高高，TVVOC的的釋放量量就越大大，且665 C以上基基本保持持不變。針對皮革表皮材料，在65 C的條件下，加熱時間保持0.5、1、1.5、2小時，對樣品材料釋放的TVOC進行富集和測定，結果表明，加熱時間越長，TVOC的釋放量就越大?？紤]到測定效率，確定樣品采集條件為65 C，加熱1小時。 2.2 標標準樣品品的色譜譜圖和線線性范圍圍標準樣品中中苯、甲甲苯、二二甲苯、乙乙苯、苯苯乙烯的的色譜圖圖如圖22

12、所示。用標準樣品品配制成成濃度分分別為55ppbb、10pppb、20pppb、25pppb、50pppb的的標準系系列，按按照以上上所述的的測定方方法進行行GC-MS測測定，以以標準物物質的濃濃度為橫橫坐標，以以各標準準物質的的特征離離子峰面面積為縱縱坐標，繪繪制標準準曲線，得得到各種種揮發(fā)性性有機物物的保留留時間、定定量和定定性特征征離子、標標準曲線線（平均均響應因因子）回回歸方程程和相對對標準偏偏差RSSD%，如如表1所示。圖2 揮發(fā)發(fā)性有機機物標樣樣的TIIC圖Fig.22 TTotaal iion chrromaatoggramm off VOOCs表1 揮發(fā)發(fā)性有機機物的保保留時間

13、間、定量量和定性性特征離離子、回回歸線方方程和相相關系數(shù)數(shù)Tab.11 Thhe rreteentiion timme, quaalittatiive andd quuanttitaativve iion, liineaar rregrresssionn eqquattionn annd ccorrrelaatioon ccoeffficciennt oof VVOCsscompoounddsretenntioon ttimeequaliitattivee ioon mm/zquanttitaativve iion m/zzlineaar rregrresssionn eqquattionnR

14、SD%Benzeene(苯)8.99117878Y=5.003e-0001X4.2%Tolueene(甲苯)11.49929191Y=6.773e-0001XX2.5%p/m- Xyllenee(對、間二二甲苯)13.45549191Y=1.339e+000X3.0%o - XXyleene（鄰二甲苯苯）13.88849191Y=8.112e-0001X3.1%Ethyllbennzenne(乙苯)13.32269191Y=8.334e-0001X7.3%Styreene(苯乙烯)13.83349191Y=4.777e-0001X4.7%2.3 樣樣品的選選擇和測測定結果果分析 （11）不同同

15、樣品材材料的選選擇汽車裝飾公公司在進進行汽車車內部裝飾時時經(jīng)常使使用的地地膠、腳腳墊、貼貼膜、座座套、方方向盤套套以及漆漆面仿實實木裝飾飾條、底底盤噴塑塑等，都都可能是是造成汽汽車內環(huán)環(huán)境污染染的因素素。因此此，本文文對汽車車內部裝飾材材料進行行了分類類，如表表2所示，并并選擇了了皮革表表皮 (leaatheer ccoatted parrt)、橡膠膠密封條 (rrubbber seaalerr)、灰色色無紡布布（teextiile）、海海棉（ssponnge）和和儀表盤盤（insstruumennt ppaneel）五五種材料料進行揮揮發(fā)性有有機物含含量的測測定和分分析。表2 汽車車內部裝裝

16、飾材料料的分類類Tab.22 Thhe cclasssifficaatioon oof aautoomobbilee innterriorr deecorratiive matteriialssclasssifiicattionndecorratiive matteriialssrubbeer (橡膠)sealeer (車門、車車窗密封封膠條)leathher (皮革革)coateed ppartts (座椅表表皮、皮皮內飾)fabriics (纖維維紡織品品)carpeet(地地毯)、auttomoobille rrooff(汽車車頂篷)、texxtille (化纖紡紡織品或或合成纖纖維絲無

17、無紡布)silenncerr (消音音材料)Spongge (海綿、泡泡綿)plasttic (熱塑塑性材料料)instrrumeent pannel (儀表表盤)adhessivee (粘合合劑)woodeen hharddboaard (板材材)wood chiip aand slaab (轎車車車廂的隔隔板、門門內裝飾飾板)（2）不同同材料釋釋放VOOC的特特點和規(guī)規(guī)律對五種材料料進行GGC-MMS測定定，得到到揮發(fā)性性有機物物含量的的測定結結果如表表3所示。結結果表明明，五種種材料中中熱塑性性材料儀儀表盤釋放出出的TVVOC含含量最高高，其中中苯乙烯烯在揮發(fā)發(fā)性有機機物所占占成分最最多

18、，這這是由于于汽車儀儀表盤中硬塑儀表表盤材料多使使用PPP（聚丙丙烯），儀表盤骨架的的材料主要要有PCC（聚碳碳酸酯）/ ABS（丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚合物）、PP（聚丙烯）、SMA（苯乙烯-馬來酐）、PPO（聚氧化二甲苯）/ PPE（聚苯醚）等改型材料。橡膠密封條的TVOC釋放量也較高，主要是由于甲苯釋放較多。皮革表皮和灰色無紡布釋放的甲苯也較多，而消音材料海綿主要釋放出二甲苯。表3 汽車車內部裝裝飾材料料樣品的的測定結結果 (mg/m3)Tab. 3 TThe deteermiinattionn reesullts of VOCCs iin aautoomobbilee innterr

19、iorr deecorratiive matteriialss (mg/m3)compooundd(化合物)detecctioon llimiit(方法檢出出限)leathher coaatedd paart (皮革表皮皮)rubbeer ssealler(橡膠密封封條)textiile(無紡布)spongge(海綿)instrrumeent pannel(儀表盤)Benzeene (苯)0.00110.00660.01330.00990.00550.1100Tolueene (甲苯苯)0.00110.15990.20990.12550.04550.1422p/m- Xyllenee (對（間

20、間）二甲甲苯)0.00110.04220.16110.06990.04770.3122Ethyllbennzenne (乙苯)0.00110.02440.09330.04990.02880.1899Styreene (苯乙烯烯)0.0011未檢出0.07990.02990.02330.4066TVOC (總揮發(fā)性性有機物物)0.73332.92552.65001.72448.83993 結論實驗結果表表明，汽汽車內裝裝飾材料料如熱塑塑性材料料、橡膠膠密封條、皮革革表皮和和無紡布布、消音音材料海海綿均不不同程度度地釋放放揮發(fā)性性有機物物，且釋釋放情況況比較復復雜。也有可可能出現(xiàn)現(xiàn)同一種種功能的的

21、材料，不不同樣品品釋放的的揮發(fā)性性有機物物的含量量不同的的情況9。由于揮揮發(fā)性有有機物VVOC由由多種有有機污染染物以混混合物的的形式存存在，各各種污染染物之間間相互作作用，產(chǎn)產(chǎn)生聯(lián)合合毒性，使使危害強強度增大大100。所以，探探索和建建立有效效的汽車車內部裝裝飾材料料有害物物質檢測測方法，對對于選擇擇低毒環(huán)環(huán)保的汽汽車內部部裝飾材材料非常常有意義義。如果汽車生生產(chǎn)廠、汽車零部件生產(chǎn)廠和汽車裝飾廠商能夠在可能的范圍內慎重選用含有有害物質成分的原材料，就可以在源頭上避免造成汽車內環(huán)境污染的發(fā)生。同時，汽車設計研究部門應加大汽車用環(huán)保無害材料的研究，使新型環(huán)保材料可以得到充分利用。參考文獻1 VV

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33、oon oof tthe sammplees wwas pree-ennricchedd foor tthreee ttimees bby NNuteech Pree-ennricchmeent Insstruumennt. Theen tthe vollatiile orgganiic ccomppounnds succh aas bbenzzenee, ttoluuenee, xxyleene, etthyllbennzenne, styyrenne, tettraddecaane werre mmeassureed bby GGC-MMS (gass chhrommatoograaphy

34、y - masss sspecctroomettry). TThe dettecttionn liimitts oof tthiss meethood aare lesss tthann 2.0 g/mm3. FFivee soortss off auutommobiile intteriior deccoraatioon mmateeriaals succh aas lleattherr cooateed ppartt, rrubbber seaalerr, ttexttilee, ssponnge andd innstrrumeent pannel werre cchossen forr thhe ddeteermiinattionn off voolattilee