汽车内饰材料及其阻燃测试标准概况

汽车内饰材料及其阻燃测试标准概况

张龙;吕渤;晁华;胡曼;赵满;张超

【摘要】汽车内饰材料优劣不仅决定车辆舒适性与商品形象,其阻燃性能也和乘用人员生命财产安全息息相关.从3个不同的层面对汽车内饰材料进行了分类,简要概述了汽车内饰材料的应用范围,对目前我国汽车内饰材料阻燃测试标准的现状进行了深入阐述,结合当今现状,提出了汽车内饰材料阻燃标准的研究方向,对汽车内饰的开发与阻燃体系测试标准制修订具有一定的指导意义.

【期刊名称】《汽车零部件》

【年(卷),期】2018(000)009

【总页数】3页(P100-102)

【关键词】内饰材料;阻燃特性;测试标准

【作者】张龙;吕渤;晁华;胡曼;赵满;张超

【作者单位】国家汽车质量监督检验中心(襄阳),湖北襄阳441004;国家汽车质量监督检验中心(襄阳),湖北襄阳441004;国家汽车质量监督检验中心(襄阳),湖北襄阳441004;国家汽车质量监督检验中心(襄阳),湖北襄阳441004;国家汽车质量监督检验中心(襄阳),湖北襄阳441004;国家汽车质量监督检验中心(襄阳),湖北襄阳441004

【正文语种】中文

【中图分类】U465

0 引言

随着我国交通技术的高效持续发展与进步，以及人们对车辆的需求和依赖日益加剧，促使我国成为世界上最大的汽车产销国。为了争得相对应的这一巨大的汽车经济市场，众多整车及配套供应厂商如雨后春笋般涌现，导致汽车领域竞争加剧。汽车内饰材料在汽车生产成本中占据很大一部分，各厂商为了提高竞争力大多采用压缩成本的低价策略抢占市场，使汽车内饰材料良莠不齐。而内饰材料的优劣会直接影响到车辆的舒适性及驾乘人员的安全性，研发出既能提升汽车档次增加汽车舒适性，又能确保安全的内饰材料，是汽车开发工程师极力解决的问题。

1 汽车内饰材料的分类

汽车内饰材料种类繁多，按原料材质可分为纤维、塑料泡沫、天然橡胶及合成橡胶三大类[1]。汽车内饰中常用的纤维有棉纤维、羊毛、涤纶、芳纶、PBO、PPS、

碳纤维、玻璃纤维等诸多新型纤维，大多应用于地毯、气囊、座椅面料、窗帘、遮阳帘、表面覆盖及装饰位置；塑料因具有密度小、尺寸稳定性好、触感好、耐化学性且易成型等良好的综合性能使其在汽车内饰材料中占比较大，常见的塑料类材料有PP、PVC、PET、ABS、PE、PU、PPO及其他改性塑料，常应用于门内护板、汽车立柱、仪表板、遮阳板等位置；橡胶材料如SBR、EPM、EPDM、TPO等，

多应用于密封条，仪表板、地板覆盖物以及织物涂层。近年来，随着汽车的快速发展，为了满足人们对汽车更加风格化、高档化、环保化的需求，各种新型环保且可以回收利用的材料在汽车内饰中快速发展和应用[2]。

按内饰材料的结构层次与功能，可分为面饰材料、缓冲材料和内饰件骨架材料三大类[3]。面饰材料主要有纤维材料、皮革、木材及再生纤维毛毡等，多用在装饰、

隔音、保温领域，如地毯、顶棚、仪表板表皮、门内护板、装饰条、座椅面料等位置；缓冲材料主要有PU和PP发泡材料等，主要起减振、隔热、吸音及隔音功能，

对汽车乘坐舒适性起着至关重要的作用，在顶棚衬里、门板内衬、转向盘、座垫、靠背等位置应用较多；骨架材料主要为保证驾驶舱的安全性和功能性，目前除了座椅骨架常用金属材料外，其他内饰件骨架主要是高分子材料及各种复合材料，如塑料、塑料合金、自增强树脂、增强复合材料等，这些材料可以实现结构简单，满足大尺寸且复杂形状和曲面要求、轻量化、车辆NVH指数小，并且变形可扩散均匀，有利于碰撞时能量吸收[4]等优点。

按照内饰材料的组成结构分为单一材料和层积复合材料。单一材料指由同种材料构成的均匀的整体材料；层积复合材料指由若干层相似或不同材料，其表面之间由熔结、粘接、焊接等不同方法使全面紧密结合在一起的材料。需要注意的是若不同材料断续连接在一起(例如由缝纫、高频焊、铆接)，则不是层积复合材料，每种材料均属于单一材料[5]。

2 内饰材料阻燃标准发展概况

汽车在给人类带来巨大方便的同时，各类交通事故的发生也对车内人员的生命财产构成极大的潜在威胁，火灾是各类安全事故中非常重要的一种。如2009年6月5日，成都9路公交车发生故意放火事件，熊熊大火将整个车身烧成空壳，造成27

人遇难74人受伤；2016年6月26日，因一辆大巴车在湖南境内高速公路上碰

撞隔离带和护栏后起火引起的特大交通事故，造成35人死亡，13人受伤。频发

严重的交通汽车事故均是由于汽车在使用过程中因电气故障、油路系统故障、交通事故、车身高温以及人为因素等原因引发火灾。许多研究表明，造成重大损失的主要原因是由于汽车发生火灾后，车内装饰材料的阻燃等级过低，助长了火势的蔓延，从而加重了乘车人员的伤亡和财产损失。因而，如何抑制或延缓火焰的传播，为乘员安全疏散和扑灭火灾争取足够时间，提高汽车内饰材料的质量安全等级，健全汽车内饰的阻燃标准体系迫在眉睫。

1987年，我国出台了最早的汽车内饰材料燃烧测试强制性标准GB 8410-1987

《汽车内饰材料的燃烧特性》，并于1994年进行了第一次修订。随着国内汽车消费者安全需求的变化，2006年我国参考了美国联邦车辆安全标准FMVSS 571.302《汽车内饰材料的燃烧性能》，对GB 8410-1994再次进行修订，进一步指导我国所有类型汽车内饰材料的生产。标准要求内饰件的燃烧速度不大于100 mm/min。但是，该标准并未像欧盟95/28/EC号指令以及美国FMVSS 300系列防火测试法规一样充分考虑到内饰件使用部位[6]，对各种使用位置提出不同的测试方法，而仅仅考察了材料的水平燃烧速率，未考虑内饰件的安装位置、布置方法、使用条件和引火源等因素，不适用于评价真实的车内燃烧特性，不能明确分辨汽车内饰材料燃烧性能的优劣，具有一定的局限性，并且标准限值要求较低，以至于大多数塑料，特别是热塑性塑料几乎不用经过任何阻燃处理就能满足要求。此外，公交车辆内墙板和顶板多采用木质胶合板贴面的形式，木质材料不易被引燃，但是一旦引燃，则会释放大量的热，这样的内饰材料在火灾发生时，却成了助燃材料[7]。

2011年，在甘肃庆阳、江苏丰县等地发生多起校车安全事故，校车安全受到了全社会的广泛关注。2012年4月10日，国家质检总局、国家标准化管理委员会批准发布GB 24407-2012《专用校车安全技术条件》，并于2012年5月1日正式实施。此标准适用于幼儿园阶段(3周岁以上)及九年制义务教育阶段受教育的群体所乘用的专用校车。在GB 24407-2012中，除了对校车的结构尺寸、机械安全性能等作出了详细、严格的要求外，标准中5.12.2和5.12.6节明确对乘员舱内饰材料以及电器系统的导线、波纹管等材料的阻燃性能作出了严格规定，明确指出内饰材料最大水平燃烧速度试验方法按照GB 8410-2006进行，但限值加严到70 mm/min。测试指标不再局限于水平燃烧性能，扩展到了材料点燃性能、材料产烟性等，新增了内饰材料氧指数的要求，所谓氧指数是指在所规定的试验条件下材料在O2、N2混合气体中刚好维持火焰燃烧时的最小氧浓度，以O2体积的百分