改變阻燃劑需求和發(fā)展的主要因素（2）——汽車
- 發(fā)布時(shí)間：2019-09-03 09-03 17:39 作者：
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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(gè)汽車中所占的重量也在不斷增加，預(yù)計(jì)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?yàn)槠噹砀嗟脑O(shè)計(jì)，實(shí)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(jì)，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(yùn)輸車輛中應(yīng)用增加的一些其他優(yōu)點(diǎn)包括：
1、耐腐蝕性好，能夠延長車輛的使用壽命
2、設(shè)計(jì)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(yùn)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(cái)產(chǎn)損失、人員傷亡、而分布于汽車中各個(gè)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(diǎn)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(yàn)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(yùn)車輛乘員火災(zāi)危險(xiǎn)性評價(jià)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(xiǎn)，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(yàn) 氧指數(shù)法》
GB/T 8924-2005《纖維增強(qiáng)塑料燃燒性能試驗(yàn)方法氧指數(shù)法》
GB/T 2406-1993《塑料燃燒性能試驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(yàn)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(yàn)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(shí)驗(yàn) 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(yàn)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(jì)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(xiǎn)性問題非常嚴(yán)重，但仍未得到解決。
在考慮電動汽車時(shí)，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(xiǎn)情況不同。典型的著火點(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(xiǎn)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(xiǎn)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?yàn)榛旌想妱?，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(shí)間出現(xiàn)在路上。需要更多關(guān)于汽車真實(shí)火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)情景的研究，以及一些新的法規(guī)，以交換過時(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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