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電動(dòng)汽車用阻燃材料有哪些?
來源: | 作者:中海德 | 發(fā)布時(shí)間: 2023-04-14 | 1858 次瀏覽 | 分享到:

PC/ABS兼?zhèn)涠邇?yōu)點(diǎn),具有更好的HDT和穩(wěn)定性,加工性能也更好,目前已是產(chǎn)量大、技術(shù)成熟的塑料合金,也是目前在汽車零部件領(lǐng)域應(yīng)用廣泛的材料之一。諸如汽車儀表板、蓄電池組、車身、內(nèi)飾等部位,都用到了PC/ABS材料。

不過要注意的是,在某些指標(biāo)上還是有“1+1<2”的情況:PC本身是一種自熄材料,UL94可達(dá)V2級(jí),但PC/ABS的阻燃性能有所下降,需要補(bǔ)足。

目前常用的除了鹵系和磷系,值得關(guān)注的發(fā)展方向還有納米阻燃劑,諸如納米級(jí)的三氧化二銻、氫氧化鋁、氫氧化鎂以及納米層狀雙氫氧化物等等。

阻燃PC

PC作為五大工程塑料之一,在汽車零部件上的應(yīng)用也相當(dāng)成熟,諸如汽車儀表板、車燈系統(tǒng)、加熱板、除霜器甚至是一些PC合金制作的保險(xiǎn)杠等等。

 

如我們剛才所言,PC本身具有一定阻燃性,相較于其它高分子材料(如PE、PP等)擁有一定優(yōu)勢(shì),LOI可到21-24%。然而對(duì)汽車零部件阻燃要求相對(duì)較高的應(yīng)用領(lǐng)域,其阻燃性能還是難以勝任,仍還需要對(duì)其進(jìn)行阻燃改性。

溴系阻燃劑能明顯提高PC的阻燃性能,常用的有十溴二苯醚(DBDPO)、四溴雙酚A(TBB-PA)等。但含溴的阻燃材料在高溫下容易分解產(chǎn)生腐蝕性氣體,使汽車零部件受損。

此外,溴系阻燃劑的添加會(huì)嚴(yán)重影響PC的透明性,同時(shí)也不符合歐盟無鹵化、環(huán)保政策的要求。當(dāng)前,工業(yè)化的PC產(chǎn)品中使用多的磷系阻燃劑主要是TPP、RDP和BDP。

其中,TPP常溫下為固態(tài),熱穩(wěn)定性較差,在PC加工溫度下容易揮發(fā),僅發(fā)揮氣相阻燃作用。RDP和BDP常溫下為液體,具有較好的熱穩(wěn)定性,可同時(shí)發(fā)揮氣相和固相阻燃作用,同時(shí)BDP與PC有較好的相容性,可起到增速硬化的作用,所以PC+BDP體系成為使用較多的一種體系,BDP添加比例大約為10%。

此外,含硅化合物作為新一代環(huán)保型阻燃劑,因其高效、低毒、無污染等特性,以及對(duì)PC加工性能和物理性能影響較小也逐漸受到關(guān)注,如聚硅烷、聚硅氧烷等。

汽車零部件用PC在選用阻燃劑時(shí)也在向無鹵環(huán)??拷ㄟ^添加多種助劑或者制備復(fù)合型阻燃劑等途徑,提升PC的綜合性能。此外,PC通過與ABS、PBT等組成復(fù)合材料也是提升PC加工性能和阻燃性能的不二選擇。

其他阻燃材料

PP、PU、ABS和PC是目前主要應(yīng)用于汽車零部件生產(chǎn)的阻燃高分子材料。此外,將兩種或以上高分子材料熔融共混制備的復(fù)合材料也是目前使用較多的一種材料,如PC/ABS,PC/PBT,PC/FR復(fù)合材料等。

具體到案例上來說,Polymaker公司推出三款基于PC的3D打印材料,將其用于車用零部件的生產(chǎn),三款產(chǎn)品分別為Polymaker PC-ABS、Polymaker PC-PBT、PolyMax PC-FR,這三款產(chǎn)品各有特色,在耐熱性、耐沖擊、易加工以及阻燃性能方面,均具有較好的表現(xiàn)。

Polymaker PC-PBT在科思創(chuàng)Makroblend?系列產(chǎn)品基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn),提升了材料綜合性能。同樣PolyMax PC-FR是在科思創(chuàng)Makrolon?產(chǎn)品上對(duì)阻燃性能做了較大改進(jìn),使材料UL94達(dá)到V0級(jí),將該材料用于新能源汽車電池外殼。

阻燃理論研究

相關(guān)研究人員應(yīng)根據(jù)汽車零部件應(yīng)用領(lǐng)域的特性,把材料阻燃研究的方法、機(jī)理以及標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用到車用高分子材料阻燃性能研究上來,探索如何提升汽車零部件用高分子材料的阻燃性能。

配套汽車零部件高分子材料用的阻燃劑,未來應(yīng)是朝著無鹵化及高性能化方向發(fā)展,而高性能阻燃劑研究重點(diǎn)將朝著復(fù)配協(xié)效阻燃技術(shù)、無鹵化阻燃、膨脹型阻燃、超細(xì)化、納米化技術(shù)、高效表面化學(xué)修飾技術(shù)以及多功能化技術(shù)等方向發(fā)展。

 

目前國(guó)內(nèi)改性塑料仍有較高的技術(shù)門檻,不僅僅在強(qiáng)度、硬度、韌性等基礎(chǔ)要求的標(biāo)準(zhǔn)再提高,同時(shí)在電學(xué)性能、衛(wèi)生安全性能以及環(huán)境友好性能等方面也不斷提出新的要求,汽車零部件用高分子材料也將向著性能高端化、功能定制化方向發(fā)展。

光有高性能阻燃劑還不夠,還需要在各項(xiàng)特殊性能上有所提高,才能提升汽車零部件用阻燃高分子的綜合性能。

目前,還沒有比較健全的汽車阻燃領(lǐng)域的法律法規(guī)以及測(cè)試方法,為更好地服務(wù)及推動(dòng)汽車零部件阻燃行業(yè)的發(fā)展,制定出更有效的汽車零部件用阻燃高分子材料測(cè)試方法和產(chǎn)品法規(guī)將有重要意義。

來源:網(wǎng)絡(luò)

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