改變阻燃劑需求和發(fā)展的主要因素（2）——汽車(chē)

發(fā)布時(shí)間：2019-09-03 09-03 17:39 作者：

如今，高性能塑料在汽車(chē)工業(yè)中發(fā)揮著(zhù)越來(lái)越重要的作用。并且在整個(gè)汽車(chē)中所占的重量也在不斷增加，預計這一趨勢將持續下去。

在汽車(chē)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(chē)帶來(lái)更多的設計，實(shí)現更多的功能，降低制造成本，以及降低能源消耗。據估計，車(chē)輛重量每減少10％，能源使用量就會(huì )減少5％到7％。

塑料材料在運輸車(chē)輛中應用增加的一些其他優(yōu)點(diǎn)包括：

1、耐腐蝕性好，能夠延長(cháng)車(chē)輛的使用壽命

2、設計更加自由，帶來(lái)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

5、可回收性

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

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

汽車(chē)在運輸過(guò)程中，由于電氣短路、發(fā)動(dòng)機故障、交通事故等原因都極易引起火災，造成財產(chǎn)損失、人員傷亡、而分布于汽車(chē)中各個(gè)地方的易燃性的塑料在事故中往往會(huì )加重火災的程度。

長(cháng)期以來(lái)，規范汽車(chē)應用高分子材料的消防安全標準是聯(lián)邦機動(dòng)車(chē)輛安全標準FMVSS 302，這是一種簡(jiǎn)單的水平燃燒火焰蔓延測試。該測試創(chuàng )建于20世紀70年代，用于模擬香煙點(diǎn)火情景，自創(chuàng )建以來(lái)并未發(fā)生重大變化。

 

盡管人們意識到汽車(chē)中使用的聚合物的耐火試驗方法不足以防火，但在過(guò)去十年中改變標準的嘗試并沒(méi)有取得較大的突破。美國消防協(xié)會(huì )制定的NFPA 556《客運車(chē)輛乘員火災危險性評價(jià)方法指南》 將汽車(chē)應用中的聚合物識別為明顯的火災危險，但該標準是非約束性的，并未被任何汽車(chē)制造商或政府機構采用。

目前，關(guān)于汽車(chē)阻燃標準及測試方法主要包括：

1

極限氧指數法

GB/T 5454-1997《紡織品　燃燒性能試驗　氧指數法》

GB/T 8924-2005《纖維增強塑料燃燒性能試驗方法氧指數法》

GB/T 2406-1993《塑料燃燒性能試驗方法　氧指數法》

ANSI/ASTM、D2863 《塑料制品燃燒性能測試標準 氧指數法》

2

燃燒實(shí)驗法

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

GB 8410-2006《汽車(chē)內飾材料的燃燒特性》

FMVSS 302 《汽車(chē)內飾材料的燃燒特性》

ASTM D6413-2008 《紡織品燃燒性能 垂直法》

ASTM D 5132 《車(chē)輛內部防火測試》

ASTM D1230-94(2001) 《標準服裝紡織品可燃性的試驗方法》

DIN75200 《汽車(chē)內部材料用材料燃燒性能的測定》

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

CMVSS 302 《加拿大交通車(chē)輛的內部裝飾材料的燃燒性能》

3

發(fā)煙性實(shí)驗

GB/T 14802-1993《紡織品　煙濃度測定　減光系數法》

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

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)燃燒性能測試標準

DBL 5307  奔馳-汽車(chē)內飾要求和測試規范

GM L-T06-302G-79  通用汽車(chē)標準

Mitsubishi ES-X60410  三菱-氧指數測試

VW TL 1010  大眾-汽車(chē)內部材料燃燒性能要求

Volvo STD 5031  沃爾沃-汽車(chē)內飾材料阻燃防火

 

火災損失統計數據顯示，在美國，汽車(chē)火災自2009年以來(lái)沒(méi)有大幅增加或減少，但每年仍然發(fā)生大約200000起火災。進(jìn)一步的考慮全球汽車(chē)銷(xiāo)售的大量增長(cháng)，特別是在中國和印度不斷增長(cháng)的市場(chǎng)，聚合物火災危險性問(wèn)題非常嚴重，但仍未得到解決。

 

在考慮電動(dòng)汽車(chē)時(shí)，這種未滿(mǎn)足的火災需求變得更加復雜，這與普通燃油汽車(chē)所呈現的火災風(fēng)險情況不同。典型的著(zhù)火點(diǎn)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(shí)會(huì )發(fā)生劇烈的放熱反應。在某些情況下，具有比火災更加危險的情況——爆炸，并且難以熄滅。同樣值得關(guān)注的是天然氣或氫動(dòng)力汽車(chē)的潛在爆炸危險性。

因此，用于液體燃料汽車(chē)的消防系統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(dòng)汽車(chē)，可能還需要考慮爆炸所帶來(lái)的危害，而不是簡(jiǎn)單的在車(chē)輛聚合物材料中加入阻燃劑。

我們很可能會(huì )看到未來(lái)汽車(chē)的各種火災情景，因為混合電動(dòng)，液體燃料動(dòng)力和替代燃料（天然氣，氫燃料電池）車(chē)輛都可能同一時(shí)間出現在路上。需要更多關(guān)于汽車(chē)真實(shí)火災風(fēng)險情景的研究，以及一些新的法規，以交換過(guò)時(shí)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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