主题：【原创】汽车内饰阻燃测试

    汽车内饰材料的种类繁多, 但按原料不同归纳起来可分为 3 大类 :
      第一类是纤维类, 第二类是塑料泡沫 , 第三类原料是天然橡胶和合成橡胶。以纤维类为主的纺织品主要用于汽车座椅面料、 地毯、气囊、 轮胎帘子线等, 其中在汽车座套织物发展中选用的纤维有棉纤维、 羊毛 、 涤纶等 , 织物有双针床拉舍尔织物、 特利科脱毛圈绒产品等。欧洲塑料制造业协会 (APME)已经指出 , 在现代汽车中 ,100kg 的塑料可以替 200 ～ 300kg 的传统材料, 因此塑料制品根据易成型 、 重量轻的特点, 主要用于汽车内部零件如门板、 顶棚 、 挡泥板等, 起着刚性支架作用。而橡胶应用最多的是轮胎 , 还有部分用于织物涂层 。
    在汽车内部设计中, 有些易燃物质与人体接触的部位较多 , 比如座椅 、 汽车用地毯 、 安全气囊等, 当这些部位的内饰材料着火时直接与人体发生接触 , 对人体造成严重伤害;汽车有些部位如电池隔板 、 汽车引擎内衬等, 这些纺织品与汽车的发动机距离较近, 在汽车发动机出现故障时也容易引起火灾, 使整个汽车着火带来损失。针对以上的特点, 人们做了许多关于汽车内饰材料阻燃的研究 。如日本的前田裕本介绍了耐水解性聚乳酸纤维与天然纤维混和, 经热加工压缩成型 , 制成耐久性汽车部件 。松村一介绍了最近气囊的发展动向和气囊用基布的技术开发状况及今后的技术课题 。国内范慧俐等通过系统研究聚丙烯阻燃体系 , 确定了最佳配方 , 采用具有协同效应的复合阻燃剂体系和粉末聚丙烯, 使生产出的阻燃聚丙烯具有稳定的阻燃性能, 并与纯丙烯接近的机械性能, 据此制得的阻燃聚丙烯用于汽车电器上效果良好。天津纺织装饰品工业研究所的任青年根据阻燃涤纶丝纱线的特点, 探讨了 2m 以上特宽幅汽车用织物由 C 401S型性剑杆织机织制的工艺 , 具体介绍了织造过程中各工艺参数的选择。且具体叙述了阻燃涤纶 ATY汽车用内饰织物的工艺设计, 重点提出了 LT102 型剑杆织机的织造参数 。辽阳经编厂的王国才 、 王淑莉和一汽集团的刘振生、 孟祥君从宏观方面介绍了我国汽车工业用纺织品的需求状况和汽车用纺织品的发展前景, 简述奥迪 、 捷达轿车用阻燃装饰面料的研发情况。在阻燃工艺和方法方面 , 针对不同的纤维和织物的阻燃特点 , 已研究出许多阻燃工艺和方法 , 如棉织物的阻燃整理有氨熏工艺 (Proban法)、 PyrovatexCP 整理工艺等, 经检索文献发现单就汽车内装饰物的阻燃整理工艺的研究报道还很有限, 仅有天津工业大学材料化工学院的程博闻、 吴波等在 《阻燃汽车衬垫毡的研制》 中介绍了以阻燃剂对回收再生棉进行阻燃整理 , 然后制得阻燃汽车衬垫毡对所用阻燃剂的游离氨 , 汽车衬垫毡的阻燃性能及其他物理机械性能进行测试。和天津纺织装饰品工业研究所的任青年在 《汽车内装饰用麻棉织物的阻燃整理及其性能变化》 文中介绍了汽车内装饰用麻棉织物 CD 有机磷阻燃剂浸轧式阻燃整理工艺 , 并采用国产和瑞士的阻燃剂做阻燃整理试验 , 就经、 纬向紧度差异较大的织物物理机械性能的变化进行了分析。在汽车用塑料和橡胶制品的阻燃研究较少, 在塑料阻燃方面, 有中汽的田亚梅、 蒋巍的《汽车塑料阻燃剂新进展》 就汽车用塑料制品上所用的阻燃剂进行了研究。在橡胶阻燃问题上, 有河南工业设计规划院的李捷 、 王晋豫作的 《客车专用阻燃橡胶地板》 预测了市场需求并介绍了阻燃橡胶地板生产工艺主要工艺参数。
早在公元前 83 年，希腊人就开始用矾溶液处理木质碉堡以提高碉堡的阻燃性。进入 20 世纪 60、70 年代，纺织品阻燃技术发展很快，各个国家开始制定各种防火法规及阻燃性能评价标准。目前的纺织品阻燃发展方向主要在以下几个方面：1、开发新型阻燃剂，解决阻燃剂的毒性、耐久性、特效性及甲醛等问题；2、研究纺织纤维的燃烧性能和阻燃理论；3、完善纺织品阻燃性能测试方法；4、制定和完善纺织品的阻燃法规和标准.
    燃烧过程需要可燃物、热和氧气三个要素，因此阻燃可以从这三个方面着手，现在的研究认为阻燃机理主要有以下几种：1、覆盖层作用，在纤维表面形成覆盖层隔绝氧气并阻止可燃气体的扩散；2、气体稀释作用，阻燃剂吸热分解，放出氮气、二氧化碳、氨、二氧化硫等稀释空气中的氧气及可燃气体，产生的气体还有散热降温的作用；3、吸热作用，某些阻燃剂在高温下发生相变或脱水、脱卤化氢等吸热分解反应，降低聚合物表面和燃烧区域的温度，从而减慢高聚物的热分解速度来起到阻燃作用；4、熔滴作用，涤纶的阻燃大多以此方式实现，在阻燃剂作用下纤维材料发生解聚，熔融温度降低，纤维在裂解之前软化、收缩、熔融滴落，大部分热量被带走，从而中断燃烧过程；5、终止自由基链反应，气相阻燃剂的作用主要是将高能量的自由基 HO·和 H·转化成稳定的自由基，抑制燃烧过程的进行，达到阻燃目的。
    阻燃剂按化合物的类型来分主要有无机阻燃剂和有机阻燃剂两大类。无机阻燃剂是一种无卤阻燃剂，具有安全性高、抑烟、无毒、价廉等优点，主要包括无机水和金属化合物、硅系阻燃剂、无机磷系阻燃剂和可膨胀石墨等；有机阻燃主要包括卤素（氯系、溴系）阻燃剂、磷系阻燃剂，该类阻燃剂因阻燃元素不同而具有不同的特性。但卤系阻燃剂在燃烧过程中会产生 HBr、HCl 等刺激气体，欧盟已停止使用。
    阻燃整理主要是在纺织品的后整理加工过程中对织物进行表面处理，即通过吸附沉积、化学键合、非极性范德华力结合及粘合等作用，使阻燃剂固着在织物上，从而获得阻燃效果。织物进行阻燃整理的加工形式主要有以下几种:
    轧焙烘法：目前的阻燃整理中最常用的一种方法，工艺流程为：浸轧整理液→烘干→焙烘→后处理。轧烘焙法整理流程比较简单、高效。
    浸渍法：工艺流程为：浸渍→干燥→后处理。它是将织物放在阻燃液中浸渍一定时间，取出烘干即可，有时阻燃整理可与染色工艺同浴进行，此法为间歇式整理，效率不高。
    涂布法：它是将阻燃剂混入树脂内进行加工。根据机械设备的不同分为刮刀涂布法、浇铸涂布法和压延涂布法，不同的产品采用不同的加工方法。
    此外还有喷雾法，即将阻燃剂配成一定浓度的整理液后均匀喷洒到织物表面，然后烘干或晾干，织物即达到所需功能性效果，但是此法耐久性不及上述三种方法。