汽車內飾材料的阻燃機理及工藝介紹
1.汽車內飾材料的阻燃整理意義何在？
隨著汽車的日益普及，人們在車內的駐留時間僅次于室內環境，汽車內室成為人們第二個重要的活動空間。為了營造良好的乘駕環境，汽車制造企業普遍選擇使用多種多樣的內飾材料以優化車內環境。據報道，一輛普通家用轎車耗用內飾材料大約為20~40g。為滿足人們舒適性和安全性等多種要求，汽車內飾材料也朝著多功能化方向發展。內飾材料的阻燃整理就是其中非常重要的一部分。
所謂“阻燃整理”，不是指整理后的材料在接觸火源時不會燃燒，而是使材料在火焰中的可燃性降低，蔓延速度減緩，不形成大面積燃燒。離開火焰后能很快自熄，不再燃燒或陰燃階段。
汽車內飾材料的種類較多，大體可分為四種：纖維紡織與皮革類、塑料類、橡膠類、復合材料類。這些材料均屬于易燃或可燃性材料。同時，內飾材料一般分布在汽車頂棚、地墊、車門內襯、座椅、安全帶、行李艙等部位，與人體接觸緊密，在發生火災時，這些材料的燃燒可對人體造成較大的損傷。而車在行駛過程中由于電路短路、機械故障、交通事故等原因都易造成火災。因此，汽車內飾材料的阻燃整理對提高汽車安全性具有較大的現實意義。
2.阻燃機理及常用阻燃劑
2.1 阻燃機理
先，材料的燃燒需要溫度、可燃物和氧氣三個條件，缺一不可。阻燃機理就是從這三個方面入手，阻斷其中一個或多個條件，達到阻止燃燒的效果。目前已有研究的阻燃機理主要有：1、覆蓋作用：在可燃物表面形成覆蓋層，阻斷其與外部空氣的接觸，達到阻燃效果。如，有機磷類阻燃劑，其受熱產生穩定的交聯物質或碳化層，起到覆蓋作用。2、氣體稀釋作用：可燃物表面的阻燃劑分解產生不燃的氣體，如氮氣、二氧化碳、氨氣等，稀釋可燃物附近的氧氣和可燃性氣體。同時，分解產生的氣體也可到達散熱和降溫的作用。3、吸熱作用：一些阻燃劑在燃燒過程中分發生相變脫水、脫氫、脫鹵等吸熱分解反應，從而降低可燃物表面溫度，減緩可燃物的分解燃燒進程，達到阻燃效果。如，Al(OH)3阻燃劑通過提高聚合物的熱容，使其在達到熱分解溫度前吸收更多的熱量，從而提高其阻燃性能。4、融滴作用：在阻燃劑的作用下纖維材料發生解聚，熔融溫度降低。纖維發生軟化、融滴，帶走大部分熱量，中斷燃燒進程，達到阻燃效果。這種機理一般用于滌綸等化纖內飾材料的整理。5、終止自由基鏈反應：依據燃燒反應理論可知，燃燒過程需要大量自由基的參與，如OH-、H-等。一些阻燃劑在燃燒過程捕捉自由基，通過與自由基結合的方式降低可燃物附近自由基的數量，從而終止燃燒。一般含鹵阻燃劑在燃燒時，分解出的鹵素與熱分解產物在處于同一相區時，鹵素便可捕捉自由基干擾燃燒反應鏈的進程，達到阻燃的目的。
2.2 常見阻燃劑
常見阻燃劑分類：阻燃劑的種類較多，分類方法也有很多。常見的分類方法是分為有機阻燃劑和無機阻燃劑兩大類。 有機阻燃劑：主要包含鹵素阻燃劑（分氯系和溴系兩大類）和磷系阻燃劑。但鹵素阻燃劑一般在熱分解過程中會產生HCl、HBr等氣體，造成污染。同時，有機阻燃劑的價格也較貴，使用成本高，目前開發出的品種也只有鹵素和磷系兩個大類。綜上，有機阻燃劑雖然是使用較早的阻燃劑且阻燃效果較好，但是發展前景并不樂觀。
無機阻燃劑：無機阻燃劑指阻燃劑的主要成分為無機物，常用的有氫氧化鋁Al(OH)3、氫氧化鎂Mg(OH)2、三氧化二銻Sb2O3等。由于無機阻燃劑中只有無機粒子，缺少可交聯的化學鍵，這給其使用帶來了不便。而且這些無機阻燃劑基本上都是已粉末顆粒形式存在，生產過程一般將這些粉末直接噴灑在紡織品表面，或者借助粘合劑粘合。結合牢度不高，使用過程中易脫落。綜上，阻燃劑的研究方向朝著液態無機阻燃劑的開發、有機/無機協同阻燃體系的開發發展。
2.3 常用阻燃劑生產供應商3.汽車內飾材料阻燃整理常用方法
對于汽車內飾材料的阻燃整理而言，塑料和橡膠類材料一般只做表面涂層。即，在塑料和橡膠制品表面噴涂一層阻燃劑。而紡織類材料，如，車內地毯、座椅面料、頂棚內飾料等，常用方法有兩種：1、使用高性能阻燃纖維：所謂阻燃纖維是指在纖維生產過程中通過提高高聚物的熱穩定性或者纖維后處理的方式使得纖維在燃燒時只發生陰燃，不產生火焰。使用這類阻燃纖維制作的汽車內飾料就具有阻燃性能，但阻燃纖維的生產成本較高。2、織物/纖維氈的阻燃后整理：即，通過后整理的方式將阻燃劑附于纖維表面。整理方法有：
噴涂法：將阻燃整理劑直接噴涂于紡織品表面。具體有噴霧法、刮刀涂布法、壓延涂布法等。噴涂法阻燃劑附著牢度不高，在紡織品的使用過程中由于摩擦等原因易脫落，影響阻燃效果。
浸漬法：織物放在阻燃液中浸漬一定時間，取出烘干即可，有時阻燃整理可與染色工藝同浴進行。浸漬過程產生化學鍵的交聯和毛細作用，使得紡織品吸附阻燃劑的量較大，附著牢度較高。
浸軋焙烘法：處理工藝為浸軋整理液→烘干→焙烘→后整理。該工藝在浸漬的基礎上增加壓軋工序，烘干后增加焙烘工序，進一步提高整理液的上載量和附著牢度。是目前使用多的整理工藝。4. 內飾材料燃燒性能指標和常見的測試方法4.1 幾個描述材料燃燒性能的指標：
極限氧指數：極限氧指數是指聚合物在氧和氮混合氣體中當剛能支撐其燃燒時氧的體積分數濃度，是表征材料燃燒行為的常用指數。氧指數高表示材料不易燃燒，氧指數低表示材料容易燃燒。一般認為氧指數<22屬于易燃材料，氧指數在22---27之間屬可燃材料，氧指數>27屬難燃材料。
熱釋放性能：包括熱釋放速率、總熱釋放量、熱重損失等。一般通過可燃物燃燒過程的質量損失、放熱效果等方面衡量其燃燒性能。如：TG、DTA、DSC測試。
發煙量：用透過煙的光強度衰減量描述的煙密度來度量。發煙量越大，對火災中人員的救助和滅火越不利。4.2 材料燃燒性能測試方法：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》燃燒實驗法：GB 32086-2015《特定種類汽車內飾材料垂直燃燒特性技術要求和試驗方法》GB 8410-2006《汽車內飾材料的燃燒特性》FMVSS 302 《汽車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 《汽車內部材料用材料燃燒性能的測定》FMVSS 302《聯邦交通車輛的內部裝飾材料的燃燒性能》CMVSS 302 《加拿大交通車輛的內部裝飾材料的燃燒性能》發煙性實驗：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》錐形量熱法：ISO5660-1《燃燒熱釋放速率測試/錐形量熱儀測試》企業燃燒性能測試標準：DBL 5307 奔馳-汽車內飾要求和測試規范GM L-T06-302G-79 通用汽車標準Mitsubishi ES-X60410 三菱-氧指數測試VW TL 1010 大眾-汽車內部材料燃燒性能要求Volvo STD 5031 沃爾沃-汽車內飾材料阻燃防火
更多信息請關注復材網m.lzzz.net
隨著汽車的日益普及，人們在車內的駐留時間僅次于室內環境，汽車內室成為人們第二個重要的活動空間。為了營造良好的乘駕環境，汽車制造企業普遍選擇使用多種多樣的內飾材料以優化車內環境。據報道，一輛普通家用轎車耗用內飾材料大約為20~40g。為滿足人們舒適性和安全性等多種要求，汽車內飾材料也朝著多功能化方向發展。內飾材料的阻燃整理就是其中非常重要的一部分。
所謂“阻燃整理”，不是指整理后的材料在接觸火源時不會燃燒，而是使材料在火焰中的可燃性降低，蔓延速度減緩，不形成大面積燃燒。離開火焰后能很快自熄，不再燃燒或陰燃階段。
汽車內飾材料的種類較多，大體可分為四種：纖維紡織與皮革類、塑料類、橡膠類、復合材料類。這些材料均屬于易燃或可燃性材料。同時，內飾材料一般分布在汽車頂棚、地墊、車門內襯、座椅、安全帶、行李艙等部位，與人體接觸緊密，在發生火災時，這些材料的燃燒可對人體造成較大的損傷。而車在行駛過程中由于電路短路、機械故障、交通事故等原因都易造成火災。因此，汽車內飾材料的阻燃整理對提高汽車安全性具有較大的現實意義。
2.阻燃機理及常用阻燃劑
2.1 阻燃機理
先，材料的燃燒需要溫度、可燃物和氧氣三個條件，缺一不可。阻燃機理就是從這三個方面入手，阻斷其中一個或多個條件，達到阻止燃燒的效果。目前已有研究的阻燃機理主要有：1、覆蓋作用：在可燃物表面形成覆蓋層，阻斷其與外部空氣的接觸，達到阻燃效果。如，有機磷類阻燃劑，其受熱產生穩定的交聯物質或碳化層，起到覆蓋作用。2、氣體稀釋作用：可燃物表面的阻燃劑分解產生不燃的氣體，如氮氣、二氧化碳、氨氣等，稀釋可燃物附近的氧氣和可燃性氣體。同時，分解產生的氣體也可到達散熱和降溫的作用。3、吸熱作用：一些阻燃劑在燃燒過程中分發生相變脫水、脫氫、脫鹵等吸熱分解反應，從而降低可燃物表面溫度，減緩可燃物的分解燃燒進程，達到阻燃效果。如，Al(OH)3阻燃劑通過提高聚合物的熱容，使其在達到熱分解溫度前吸收更多的熱量，從而提高其阻燃性能。4、融滴作用：在阻燃劑的作用下纖維材料發生解聚，熔融溫度降低。纖維發生軟化、融滴，帶走大部分熱量，中斷燃燒進程，達到阻燃效果。這種機理一般用于滌綸等化纖內飾材料的整理。5、終止自由基鏈反應：依據燃燒反應理論可知，燃燒過程需要大量自由基的參與，如OH-、H-等。一些阻燃劑在燃燒過程捕捉自由基，通過與自由基結合的方式降低可燃物附近自由基的數量，從而終止燃燒。一般含鹵阻燃劑在燃燒時，分解出的鹵素與熱分解產物在處于同一相區時，鹵素便可捕捉自由基干擾燃燒反應鏈的進程，達到阻燃的目的。
2.2 常見阻燃劑
常見阻燃劑分類：阻燃劑的種類較多，分類方法也有很多。常見的分類方法是分為有機阻燃劑和無機阻燃劑兩大類。 有機阻燃劑：主要包含鹵素阻燃劑（分氯系和溴系兩大類）和磷系阻燃劑。但鹵素阻燃劑一般在熱分解過程中會產生HCl、HBr等氣體，造成污染。同時，有機阻燃劑的價格也較貴，使用成本高，目前開發出的品種也只有鹵素和磷系兩個大類。綜上，有機阻燃劑雖然是使用較早的阻燃劑且阻燃效果較好，但是發展前景并不樂觀。
無機阻燃劑：無機阻燃劑指阻燃劑的主要成分為無機物，常用的有氫氧化鋁Al(OH)3、氫氧化鎂Mg(OH)2、三氧化二銻Sb2O3等。由于無機阻燃劑中只有無機粒子，缺少可交聯的化學鍵，這給其使用帶來了不便。而且這些無機阻燃劑基本上都是已粉末顆粒形式存在，生產過程一般將這些粉末直接噴灑在紡織品表面，或者借助粘合劑粘合。結合牢度不高，使用過程中易脫落。綜上，阻燃劑的研究方向朝著液態無機阻燃劑的開發、有機/無機協同阻燃體系的開發發展。
2.3 常用阻燃劑生產供應商3.汽車內飾材料阻燃整理常用方法
對于汽車內飾材料的阻燃整理而言，塑料和橡膠類材料一般只做表面涂層。即，在塑料和橡膠制品表面噴涂一層阻燃劑。而紡織類材料，如，車內地毯、座椅面料、頂棚內飾料等，常用方法有兩種：1、使用高性能阻燃纖維：所謂阻燃纖維是指在纖維生產過程中通過提高高聚物的熱穩定性或者纖維后處理的方式使得纖維在燃燒時只發生陰燃，不產生火焰。使用這類阻燃纖維制作的汽車內飾料就具有阻燃性能，但阻燃纖維的生產成本較高。2、織物/纖維氈的阻燃后整理：即，通過后整理的方式將阻燃劑附于纖維表面。整理方法有：
噴涂法：將阻燃整理劑直接噴涂于紡織品表面。具體有噴霧法、刮刀涂布法、壓延涂布法等。噴涂法阻燃劑附著牢度不高，在紡織品的使用過程中由于摩擦等原因易脫落，影響阻燃效果。
浸漬法：織物放在阻燃液中浸漬一定時間，取出烘干即可，有時阻燃整理可與染色工藝同浴進行。浸漬過程產生化學鍵的交聯和毛細作用，使得紡織品吸附阻燃劑的量較大，附著牢度較高。
浸軋焙烘法：處理工藝為浸軋整理液→烘干→焙烘→后整理。該工藝在浸漬的基礎上增加壓軋工序，烘干后增加焙烘工序，進一步提高整理液的上載量和附著牢度。是目前使用多的整理工藝。4. 內飾材料燃燒性能指標和常見的測試方法4.1 幾個描述材料燃燒性能的指標：
極限氧指數：極限氧指數是指聚合物在氧和氮混合氣體中當剛能支撐其燃燒時氧的體積分數濃度，是表征材料燃燒行為的常用指數。氧指數高表示材料不易燃燒，氧指數低表示材料容易燃燒。一般認為氧指數<22屬于易燃材料，氧指數在22---27之間屬可燃材料，氧指數>27屬難燃材料。
熱釋放性能：包括熱釋放速率、總熱釋放量、熱重損失等。一般通過可燃物燃燒過程的質量損失、放熱效果等方面衡量其燃燒性能。如：TG、DTA、DSC測試。
發煙量：用透過煙的光強度衰減量描述的煙密度來度量。發煙量越大，對火災中人員的救助和滅火越不利。4.2 材料燃燒性能測試方法：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》燃燒實驗法：GB 32086-2015《特定種類汽車內飾材料垂直燃燒特性技術要求和試驗方法》GB 8410-2006《汽車內飾材料的燃燒特性》FMVSS 302 《汽車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 《汽車內部材料用材料燃燒性能的測定》FMVSS 302《聯邦交通車輛的內部裝飾材料的燃燒性能》CMVSS 302 《加拿大交通車輛的內部裝飾材料的燃燒性能》發煙性實驗：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》錐形量熱法：ISO5660-1《燃燒熱釋放速率測試/錐形量熱儀測試》企業燃燒性能測試標準：DBL 5307 奔馳-汽車內飾要求和測試規范GM L-T06-302G-79 通用汽車標準Mitsubishi ES-X60410 三菱-氧指數測試VW TL 1010 大眾-汽車內部材料燃燒性能要求Volvo STD 5031 沃爾沃-汽車內飾材料阻燃防火
更多信息請關注復材網m.lzzz.net
