探究| 抗菌塑料会成为汽车内饰刚需吗？

“咳咳！咳！”

“咳！咳咳！”

最近一坐进车里，家里的小神兽就咳嗽不止，听得父母的心都揪起来了。

这是怎么回事？

过敏？咽炎？都不是！

在对汽车内饰进行一番检查并杀菌消毒后，孩子的咳嗽立刻减缓了，看来问题是出在车上！

英国伯明翰大学曾对私家车进行调查，发现儿童座椅每平方厘米含有100种威胁健康的细菌，同样，汽车方向盘、空调出风口和变速杆等部位也充斥着细菌。

车内细菌通常包含金黄葡萄球菌、大肠杆菌、霉菌等在内的多种病菌，其中金黄色葡萄球菌是一种重要病原菌，可引起肺炎甚至败血症等。因此采取必要的杀菌消毒措施势在必行。

常用的杀菌消毒方法有：①用75%酒精擦拭汽车内饰；②用带臭氧消毒的紫外灯照射内饰

当然，这里还有一个从源头处理的办法就是用抗菌材料代替普通材料。尤其是应用范围很广的塑料行业，抗菌塑料已成为一大趋势。

那么，抗菌塑料对哪些细菌有作用呢？

在一定的使用环境下，抗菌塑料几乎对常见的细菌都具有阻断作用，包括金黄葡萄球菌、大肠杆菌，链球菌、绿脓杆菌、变形杆菌、无芽胞厌氧菌。

与通用塑料相比，抗菌塑料最明显的特征是在塑料基材中添加抗菌剂。

抗菌原理

抗菌塑料是在塑料中添加抗菌剂来赋予塑料抗菌功能的，其中最常见的是通过添加Ag¹⁺或者Zn²⁺来实现塑料的抗菌效果。

微生物所构成的蛋白质二硫化物(-S-S-)、氢、硫醇基(-SH)等受到金属离子攻击后，化学键被迫切断，性质被改变，导致微生物的细胞膜受损。由于酵素母体（酶原）失去活力、代谢功能受到阻碍，微生物自行死亡，从而使塑料达到抗菌效果。

目前，抗菌塑料已实现在家用电器、厨房用品、食品包装等领域的应用。甚至在对材料要求更高的汽车行业中也已经开始涉及抗菌塑料，比如某日产汽车的方向盘。

然而作为汽车内饰件材料，PC/ABS、改性PC等含PC原料对金属离子具有一定敏感性，许多金属离子在高温下对PC的降解有促进作用，其中Sn²⁺、Zn²⁺、Fe³⁺、Mg²⁺对PC的影响尤为显著，因此在PC及其合金的加工中一般会严格控制金属离子的含量。

那么，PC在加入无机银离子抗菌剂实现抗菌功能化之后，应用在汽车内饰中可靠吗？？

让我们通过实验来探一探究竟！

我们先给材料按摩！！——热停留注塑实验

在注塑温度下，加入抗菌剂的胶料在注塑机中停留10min后，继续注塑，胶料未出现明显降解，说明抗菌剂的加入并不会对材料的加工热稳定性产生影响。

评估材料：抗菌ABS

注塑温度：230℃

注塑停留时间：10min

评估材料：抗菌PC

注塑温度：280℃

注塑停留时间：10min

评估材料:抗菌PC/ABS

注塑温度：250℃

注塑停留时间：10min

接下来给材料汗蒸！！——长期湿热老化实验

双85实验

实验温度：85℃

实验湿度：85%

实验时间：500h

验证材料耐湿热老化性能较为严苛的方法，主要用来评价材料在高温高湿下的老化性能。

在双85实验条件下，从拉伸强度保持率和缺口冲击强度保持率来看，通用ABS和抗菌ABS的长期湿热老化性能良好。ABS类材料的抗水解能力比PC类材料强。PC/ABS类材料的耐湿热老化性与ABS相比稍逊一筹。与通用PC/ABS相比，抗菌PC/ABS的耐湿热老化性略低。

通用PC材料由于聚碳酸酯中酯易水解，因此耐湿热老化性较差，在进行双85实验500 h后，缺口冲击的保持率仅有15%左右。对通过重新设计配方后的抗菌PC进行双85实验，发现抗菌PC的缺口冲击保持率超过50%。

经过500 h的高温高湿实验之后，抗菌材料表面外观并未出现明显粉化、变色等不良现象。

以上实验结果表明无机银离子没有对PC及其合金中造成较大影响，抗菌PC及其合金仍然保持了较好的注塑稳定性，且在长期的湿热老化实验中，抗菌类的材料未出现明显的老化行为。

等等！

你以为实验就这样结束了吗？

不，不，不！ 

你往下看！

我们从上面可以知道以无机银离子为抗菌剂的PC类材料耐老化性好，但是它的抗菌效果能够维持多久呢？下面的这些实验也许能够说明一些问题。

将抗菌塑料在105℃的条件下存放7天，设置烘箱温度为105 ℃。

7天7夜后！！！

材料的抗菌活性值仍然≥3级

相当于抗菌率≥99.9%

Unbelievable！！！

加热都没有让材料的抗菌性失效？!

那么水煮呢？？？

我们对材料进行清蒸！！——60℃水煮实验

水煮242h后

抗菌材料仍然保持了较好的抗菌性！！！

那么，抗菌塑料的有效抗菌期是多久呢？

锦湖日丽做了一个抗菌塑料的有效期测试，发现透明抗菌ABS（透明度≥80%）在金黄色葡萄糖球菌和大肠埃希氏菌的作用下存放8个月后，抗菌活性值仍然保持≥3，相当于抗菌率≥99.9%。

探究了抗菌塑料的长期抗菌效果之后，

我们还对抗菌塑料的长期耐候性进行了探究！

ABS、PC/ABS及改性PC类材料在汽车内饰件中应用较多的区域主要是阳光直射区域垂直面及其以下位置，这个区域一般对材料的耐候要求达到601KJ/m²（SAE J2412）。

下表数据为黑色的抗菌材料按照SAE J2412标准进行的实验，抗菌ABS、PC/ABS、PC均能够满足上述要求。

由于材料的耐候性能与材料颜色相关，其它更丰富的颜色耐候性评估仍然需要在实际应用中做进一步的评估。

将抗菌塑料应用在汽车中，怎么能少了

气味&VOC测试呢？！

行业内绝大多数抗菌剂都是将银离子吸附在多孔结构的无机物上，因此并无明显刺激性气味，添加在塑料中对气味，和散发性产生的风险较小。

实际测试结果也表明，抗菌材料的气味和散发性与已经成熟应用的通用塑料差异性并不大。TVOC远低于一般内饰件要求塑料件≤50μg/g的要求。

上述一系列实验表明：1.抗菌塑料在汽车使用环境中的抗菌具有长效性和持久性。2.经过配方设计，抗菌塑料可满足汽车内饰耐候、气味、VOC和湿热老化等的要求。

这次疫情将永远地改变世界，也将改变我们很多的生活习惯。汽车作为人们几乎每天都要接触的场所，其卫生安全必将越来越受到人们重视。抗菌塑料在汽车内饰中的应用也会成为汽车差异化的重要途径。

作为主机厂和配套厂，可能最担忧的是以下几个问题：一是抗菌塑料的有效性和持久性如何；二是其他性能是否能满足内饰需求；第三是成本会上升多少？前两个问题，上述试验都已经做出回答，关于第三个问题，欢迎您来电讨论。