改變阻燃劑需求和發(fā)展的主要因素（2）——汽車

發(fā)布時間：2019-09-03 09-03 17:39 作者：

如今，高性能塑料在汽車工業(yè)中發(fā)揮著越來越重要的作用。并且在整個汽車中所占的重量也在不斷增加，預(yù)計這一趨勢將持續(xù)下去。

在汽車中大量使用高性能塑料材料的主要原因是由于塑料能夠為汽車帶來更多的設(shè)計，實現(xiàn)更多的功能，降低制造成本，以及降低能源消耗。據(jù)估計，車輛重量每減少10％，能源使用量就會減少5％到7％。

塑料材料在運輸車輛中應(yīng)用增加的一些其他優(yōu)點包括：

1、耐腐蝕性好，能夠延長車輛的使用壽命

2、設(shè)計更加自由，帶來更多的創(chuàng)造力和創(chuàng)新

3、集成組件的靈活性

4、更加安全，舒適和經(jīng)濟(jì)

5、可回收性

目前每輛小型汽車大約使用150公斤的塑料和塑料復(fù)合材料，而鋼鐵和鋼材的重量約為1200公斤，目前塑料和塑料復(fù)合材料約占車輛總重量的10-15％。

在車輛中可以使用多達(dá)13種不同的聚合物，其中三種類型的塑料占汽車使用塑料總量的66％：聚丙烯（32％），聚氨酯（17％）和PVC（16％）。

汽車在運輸過程中，由于電氣短路、發(fā)動機(jī)故障、交通事故等原因都極易引起火災(zāi)，造成財產(chǎn)損失、人員傷亡、而分布于汽車中各個地方的易燃性的塑料在事故中往往會加重火災(zāi)的程度。

長期以來，規(guī)范汽車應(yīng)用高分子材料的消防安全標(biāo)準(zhǔn)是聯(lián)邦機(jī)動車輛安全標(biāo)準(zhǔn)FMVSS 302，這是一種簡單的水平燃燒火焰蔓延測試。該測試創(chuàng)建于20世紀(jì)70年代，用于模擬香煙點火情景，自創(chuàng)建以來并未發(fā)生重大變化。

 

盡管人們意識到汽車中使用的聚合物的耐火試驗方法不足以防火，但在過去十年中改變標(biāo)準(zhǔn)的嘗試并沒有取得較大的突破。美國消防協(xié)會制定的NFPA 556《客運車輛乘員火災(zāi)危險性評價方法指南》 將汽車應(yīng)用中的聚合物識別為明顯的火災(zāi)危險，但該標(biāo)準(zhǔn)是非約束性的，并未被任何汽車制造商或政府機(jī)構(gòu)采用。

目前，關(guān)于汽車阻燃標(biāo)準(zhǔn)及測試方法主要包括：

1

極限氧指數(shù)法

GB/T 5454-1997《紡織品　燃燒性能試驗　氧指數(shù)法》

GB/T 8924-2005《纖維增強(qiáng)塑料燃燒性能試驗方法氧指數(shù)法》

GB/T 2406-1993《塑料燃燒性能試驗方法　氧指數(shù)法》

ANSI/ASTM、D2863 《塑料制品燃燒性能測試標(biāo)準(zhǔn) 氧指數(shù)法》

2

燃燒實驗法

GB 32086-2015《特定種類汽車內(nèi)飾材料垂直燃燒特性技術(shù)要求和試驗方法》

GB 8410-2006《汽車內(nèi)飾材料的燃燒特性》

FMVSS 302 《汽車內(nèi)飾材料的燃燒特性》

ASTM D6413-2008 《紡織品燃燒性能 垂直法》

ASTM D 5132 《車輛內(nèi)部防火測試》

ASTM D1230-94(2001) 《標(biāo)準(zhǔn)服裝紡織品可燃性的試驗方法》

DIN75200 《汽車內(nèi)部材料用材料燃燒性能的測定》

FMVSS 302《聯(lián)邦交通車輛的內(nèi)部裝飾材料的燃燒性能》

CMVSS 302 《加拿大交通車輛的內(nèi)部裝飾材料的燃燒性能》

3

發(fā)煙性實驗

GB/T 14802-1993《紡織品　煙濃度測定　減光系數(shù)法》

GB/T 8323.1-2008《塑料　煙生成　第1部分：煙密度試驗方法導(dǎo)則》

4

錐形量熱法

ISO5660-1《燃燒熱釋放速率測試/錐形量熱儀測試》

5

企業(yè)燃燒性能測試標(biāo)準(zhǔn)

DBL 5307  奔馳-汽車內(nèi)飾要求和測試規(guī)范

GM L-T06-302G-79  通用汽車標(biāo)準(zhǔn)

Mitsubishi ES-X60410  三菱-氧指數(shù)測試

VW TL 1010  大眾-汽車內(nèi)部材料燃燒性能要求

Volvo STD 5031  沃爾沃-汽車內(nèi)飾材料阻燃防火

 

火災(zāi)損失統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，在美國，汽車火災(zāi)自2009年以來沒有大幅增加或減少，但每年仍然發(fā)生大約200000起火災(zāi)。進(jìn)一步的考慮全球汽車銷售的大量增長，特別是在中國和印度不斷增長的市場，聚合物火災(zāi)危險性問題非常嚴(yán)重，但仍未得到解決。

 

在考慮電動汽車時，這種未滿足的火災(zāi)需求變得更加復(fù)雜，這與普通燃油汽車所呈現(xiàn)的火災(zāi)風(fēng)險情況不同。典型的著火點是電池，尤其是帶有液體電解質(zhì)的鋰離子電池，在碰撞中受損時會發(fā)生劇烈的放熱反應(yīng)。在某些情況下，具有比火災(zāi)更加危險的情況——爆炸，并且難以熄滅。同樣值得關(guān)注的是天然氣或氫動力汽車的潛在爆炸危險性。

因此，用于液體燃料汽車的消防系統(tǒng)可能更多的涉及使用阻燃劑混合到使用的熱塑性塑料中。而對于電動汽車，可能還需要考慮爆炸所帶來的危害，而不是簡單的在車輛聚合物材料中加入阻燃劑。

我們很可能會看到未來汽車的各種火災(zāi)情景，因為混合電動，液體燃料動力和替代燃料（天然氣，氫燃料電池）車輛都可能同一時間出現(xiàn)在路上。需要更多關(guān)于汽車真實火災(zāi)風(fēng)險情景的研究，以及一些新的法規(guī)，以交換過時的FMVSS 302測試方法從而進(jìn)行更有意義的防火測試。

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