汽車內(nèi)飾塑料件表面發(fā)粘現(xiàn)象研究

1 發(fā)粘現(xiàn)象背景

目前大部分汽車內(nèi)飾塑料件的表面是經(jīng)過噴漆處理的，這么做既比較美觀又可以起到保護(hù)塑料件的作用，提高其耐刮擦、耐光老化等性能。但是隨著價(jià)格因素的影響，汽車內(nèi)飾件以后的發(fā)展趨勢(shì)是不再噴漆，這就對(duì)塑料件的性能要求提出了挑戰(zhàn)。

在外部自然環(huán)境影響下，如光照、高溫、潮濕等，汽車內(nèi)飾塑料件中的多種物質(zhì)相互作用，會(huì)產(chǎn)生一些意想不到的問題。在南非和亞利桑那的整車戶外自然曝曬測(cè)試，發(fā)現(xiàn)汽車內(nèi)飾零件表面有發(fā)粘現(xiàn)象。

2 實(shí)驗(yàn)室加速測(cè)試初步研究

在戶外整車曝曬發(fā)現(xiàn)發(fā)粘現(xiàn)象后，我們初步研究了幾種樣品的實(shí)驗(yàn)室加速測(cè)試發(fā)粘現(xiàn)象。試驗(yàn)樣品為1#，2#，3#，4#和5#，每種樣品有2個(gè)重復(fù)樣。TS-BD-002-2009測(cè)試程序

2 實(shí)驗(yàn)室加速測(cè)試初步研究

表1實(shí)驗(yàn)室加速試驗(yàn)TS-BD-002-2009測(cè)試程序

每曝曬96小時(shí)為1個(gè)周期，需要測(cè)試樣品表面是否發(fā)粘。總的曝曬時(shí)間為5個(gè)周期，480小時(shí)。樣品的發(fā)粘等級(jí)按照TS-BD-002-2009來評(píng)定。以下表2為曝曬3個(gè)周期、4個(gè)周期及5個(gè)周期后樣品的發(fā)粘情況。

表2 樣品發(fā)粘情況及等級(jí)

由于目前沒有比較客觀的評(píng)定發(fā)粘的測(cè)試方法，我們采用的是手摸的方法，用手指來感覺樣品是否存在發(fā)粘現(xiàn)象。從表2可以看出，樣品1#，2#，3#，4#沒有出現(xiàn)發(fā)粘現(xiàn)象，樣品5#存在發(fā)粘現(xiàn)象。圖1是曝曬480小時(shí)之后樣品5#-a曝曬面的照片，從照片中可以明顯看出因樣品表面發(fā)粘而留在樣品表面的指紋。

圖1 按照TS-BD-002-2009曝曬480小時(shí)之后樣品5#-a曝曬面的照片

不過當(dāng)我們按照表3所示的汽車內(nèi)飾件標(biāo)準(zhǔn)SAE J2412中的測(cè)試程序對(duì)以上樣品進(jìn)行曝曬時(shí)，卻沒有發(fā)現(xiàn)發(fā)粘現(xiàn)象。

表3 實(shí)驗(yàn)室加速試驗(yàn)SAE J2412測(cè)試程序

評(píng)定樣品是否發(fā)粘時(shí)，我們同樣采用的是手摸的方法。下面圖2是樣品5#-a曝曬480小時(shí)后的照片，因樣品沒有出現(xiàn)發(fā)粘現(xiàn)象，所以從照片中我們沒有發(fā)現(xiàn)指紋。

圖2 按照SAE J2412測(cè)試480小時(shí)后樣品5#-a曝曬面的照片

3 發(fā)粘現(xiàn)象系統(tǒng)研究試驗(yàn)方案

以上的實(shí)驗(yàn)室加速試驗(yàn)只是對(duì)汽車內(nèi)飾塑料件表面發(fā)粘現(xiàn)象的初步研究。是不是大部分塑料件按照SAE J2412的測(cè)試條件都不出現(xiàn)發(fā)粘現(xiàn)象?

TS-BD-002-2009實(shí)驗(yàn)室加速測(cè)試與戶外測(cè)試之間的相關(guān)性如何?為了回答這些問題，我們準(zhǔn)備對(duì)汽車內(nèi)飾塑料件表面發(fā)粘現(xiàn)象進(jìn)行系統(tǒng)研究。實(shí)驗(yàn)方案如下：

表4 發(fā)粘現(xiàn)象系統(tǒng)研究試驗(yàn)方案

目前，我們已經(jīng)準(zhǔn)備好試驗(yàn)樣品，發(fā)粘試驗(yàn)系統(tǒng)研究隨后開始，試驗(yàn)結(jié)束后我們將發(fā)表另一篇文章來介紹試驗(yàn)情況。

4 平板氙燈試驗(yàn)箱的優(yōu)勢(shì)

對(duì)發(fā)粘試驗(yàn)進(jìn)行評(píng)定時(shí)，較好趁熱評(píng)定。所以要求樣品的安裝、取出要方便。下面的圖3、圖4分別是平板氙燈試驗(yàn)箱和旋轉(zhuǎn)氙燈試驗(yàn)箱的示意圖。從示意圖中我們發(fā)現(xiàn)只要打開平板氙燈試驗(yàn)箱的箱門就可以采用手摸的方法對(duì)樣品表面進(jìn)行發(fā)粘評(píng)定，非常方便。而對(duì)于旋轉(zhuǎn)試驗(yàn)箱，則需要先把樣品從樣品架上取下，然后再評(píng)估，比較費(fèi)時(shí)，且評(píng)估時(shí)人機(jī)工程不夠好。

圖3 平板氙燈試驗(yàn)箱示意圖

圖4 旋轉(zhuǎn)氙燈試驗(yàn)箱示意圖

5 發(fā)粘試驗(yàn)評(píng)估方法

上面已經(jīng)提到，目前我們主要通過手摸的方法來判斷樣品表面的發(fā)粘現(xiàn)象。這種評(píng)估方法操作起來比較簡(jiǎn)單，但是主觀性比較強(qiáng)，不同的評(píng)估者可能會(huì)給出不同的發(fā)粘等級(jí)。所以在接下來的發(fā)粘現(xiàn)象系統(tǒng)研究中，我們除了要比較實(shí)驗(yàn)室加速試驗(yàn)與戶外自然曝曬之間的關(guān)系外，同時(shí)還要研究有沒有更好的發(fā)粘試驗(yàn)評(píng)估方法。

其中一種待用的評(píng)估方法是薄膜測(cè)試法。樣品曝曬一段時(shí)間后，把某種特殊的薄膜覆蓋在樣品表面，然后再用拉力機(jī)去拉薄膜，通過拉力機(jī)上的讀數(shù)來判斷樣品的發(fā)粘情況及等級(jí)。

另一種待用的評(píng)估方法是棉花或粉體測(cè)試法。同樣在樣品曝曬一段時(shí)間后，在樣品正上方一定距離向樣品表面撒落某種特殊的棉花或粉體，然后把樣品倒置，這樣就只保留粘在樣品表面上的棉花或粉體。通過留存在樣品表面上的棉花或粉體的數(shù)量來判斷樣品的發(fā)粘情況及等級(jí)。

除了以上兩種待用的評(píng)估方法，不排除在試驗(yàn)過程中想到并使用其它更合理的評(píng)估方法。關(guān)于評(píng)估方法的研究，我們也會(huì)在以后的文章中詳細(xì)介紹。

6 總結(jié)

汽車內(nèi)飾塑料件表面發(fā)粘現(xiàn)象越來越受到大家的重視，本文也通過實(shí)驗(yàn)室加速試驗(yàn)方法做了一些初步研究。并分析了平板式氙燈試驗(yàn)箱在發(fā)粘測(cè)試中使用更加方便。接下來，我們會(huì)做一些系統(tǒng)性的研究，觀察實(shí)驗(yàn)室加速試驗(yàn)與自然戶外曝曬之間的相關(guān)性，并試圖找出更合理的發(fā)粘評(píng)估方法，以期盡早解決汽車內(nèi)飾塑料件發(fā)粘問題。

參考文獻(xiàn)：

2 實(shí)驗(yàn)室加速測(cè)試初步研究

SAE J2412使用可控輻照度的氙燈設(shè)備對(duì)汽車內(nèi)飾件進(jìn)行加速暴露測(cè)試

Gregory Fedor等，氙燈試驗(yàn)箱的均勻性研究——旋轉(zhuǎn)鼓式氙燈試驗(yàn)箱和平板式氙燈試驗(yàn)箱的比較，汽車工藝與材料，2007，第6期，56-60