汽車內(nèi)飾材料的分類及燃燒特性分析

陳　杰，程晉平

（1.重慶車輛檢測研究院有限公司國家客車質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心，重慶401122；（2.延鋒偉世通（重慶）汽車飾件系統(tǒng)有限公司，重慶401120）

汽車內(nèi)飾材料的分類及燃燒特性分析

陳杰1，程晉平2

（1.重慶車輛檢測研究院有限公司國家客車質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心，重慶401122；（2.延鋒偉世通（重慶）汽車飾件系統(tǒng)有限公司，重慶401120）

從使用位置及材質(zhì)的角度，對(duì)汽車內(nèi)飾材料進(jìn)行分類，對(duì)汽車塑料類及面料類內(nèi)飾材料進(jìn)行水平燃燒試驗(yàn)，結(jié)合試驗(yàn)數(shù)據(jù)，分析在試驗(yàn)過程中影響材料燃燒速度的因素，并提出建議。

汽車內(nèi)飾材料；塑料材料；針織面料；燃燒特性

汽車內(nèi)飾材料作為汽車組成的一部分，占內(nèi)部設(shè)計(jì)比重較大。汽車內(nèi)部不同位置的內(nèi)飾材料，其材料組成也不相同，不同材料燃燒試驗(yàn)的結(jié)果會(huì)有一定的差別；即使材料相同，也會(huì)因各種原因造成燃燒試驗(yàn)結(jié)果有差異?，F(xiàn)針對(duì)不同位置的材料進(jìn)行水平燃燒試驗(yàn)，觀察并分析其試驗(yàn)結(jié)果。

1　內(nèi)飾材料的種類及特性

內(nèi)飾材料的結(jié)構(gòu)分為單一材料和層積復(fù)合材料。單一材料指由同種材料構(gòu)成的均勻的整體材料；若不同材料斷續(xù)連接在一起（例如由縫紉、高頻焊、鉚接），則不是層積復(fù)合材料，每種材料均屬于單一材料。層積復(fù)合材料指由若干層相似或不同材料，其表面之間由熔結(jié)、粘接、焊接等不同方式全面緊密結(jié)合在一起的材料［1］。

1.1汽車內(nèi)飾材料的種類

根據(jù)內(nèi)飾材料在汽車內(nèi)的不同位置，主要分為門內(nèi)護(hù)板、汽車立柱、儀表板、遮陽板、頂蓬襯里、地板覆蓋層、座椅面料及行李艙覆蓋層等類型；根據(jù)內(nèi)飾材料材質(zhì)的不同，主要分為皮革、纖維、塑料、泡沫、橡膠等種類。本文重點(diǎn)研究汽車內(nèi)飾材料中塑料類及座椅面料類材料在水平燃燒試驗(yàn)中的結(jié)果并進(jìn)行對(duì)比分析。

1）塑料類材料的特性。汽車內(nèi)飾材料中塑料類材料占的比重較大，常見的塑料類材料有PP、PVC、PET、ABS、PE等［2-4］。其化學(xué)名稱、特性及熔化溫度見表1。

2）面料類材料的主要特性。面料類材料根據(jù)構(gòu)成材料及編織工藝的不同，分為不同種類，對(duì)應(yīng)的特性如表2所示。

2　試驗(yàn)結(jié)果及對(duì)比分析

按照文獻(xiàn)［1］要求，試樣至少為5塊。如果材料沿不同方向有不同燃燒速度，則應(yīng)在不同方向截取試樣，并將5塊或者更多的試樣在燃燒箱中分別試驗(yàn)。因汽車面料中的針織面料包含兩種編織工藝，所以應(yīng)按照不同的方向（縱向、橫向、斜向45°）各取5塊進(jìn)行試驗(yàn)，以確定最大燃燒速度并進(jìn)行分析。以下所討論的均為材料最大燃燒速度，其中材料不燃燒（A-0 mm/min）是指在材料被點(diǎn)燃后未燒到第一標(biāo)線就熄滅了（燃燒起點(diǎn)至第一標(biāo)線間的距離為38 mm）［5-6］。

表1　汽車用塑料類材料性能

表2　汽車內(nèi)飾用面料類材料特性

2.1塑料類內(nèi)飾材料的試驗(yàn)結(jié)果

1）塑料類的汽車內(nèi)飾材料主要用于門內(nèi)護(hù)板、儀表板、立柱、遮陽板、城市客車座椅、行李艙覆蓋層、地板覆蓋層、客車地板等部位，按照文獻(xiàn)［1］的試驗(yàn)要求，其材料組成和試驗(yàn)結(jié)果如表3所示。

表3　塑料類內(nèi)飾材料的試驗(yàn)結(jié)果

2）由于門內(nèi)護(hù)板是由不同材質(zhì)、不同厚度或不同形狀的同種材質(zhì)的材料焊接而成，因此，將其單獨(dú)列出進(jìn)行試驗(yàn)，例如某高配車型的門板劃分為上裝飾板、嵌飾板、扶手上體總成、扶手飾條、前下體飾板、雜物盒、后下體飾板、吸音棉。按照文獻(xiàn)［1］的試驗(yàn)要求，該門板各部位材料組成和試驗(yàn)結(jié)果如表4所示。

表4　門內(nèi)護(hù)板的試驗(yàn)結(jié)果

2.2面料類內(nèi)飾材料的試驗(yàn)結(jié)果

面料類內(nèi)飾材料一般分為真皮、表層為人造革的復(fù)合材料和表層為針織面料的復(fù)合材料三種。真皮面料中牛皮應(yīng)用較廣，人造革復(fù)合材料中PVC應(yīng)用較廣，針織面料復(fù)合材料中滌綸應(yīng)用較廣。因此，選取以下三種材料進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果如表5所示。

表5　面料類內(nèi)飾材料試驗(yàn)結(jié)果

2.3試驗(yàn)結(jié)果影響因素分析

試驗(yàn)結(jié)果顯示，以上所有內(nèi)飾材料的燃燒試驗(yàn)結(jié)果均小于100 mm/min，符合文獻(xiàn)［1］要求。本文所研究的試驗(yàn)材料都是按不同比例添加了增塑劑、熱穩(wěn)定劑、抗靜電劑、抗氧劑、阻燃劑等添加劑的改性材料［7-8］。試驗(yàn)結(jié)果的具體影響因素如下：

1）單一材料中，各類添加劑的組成比例或阻燃劑添加分量不同，會(huì)使得材料的燃燒特性發(fā)生變化，導(dǎo)致相同厚度的同種材料燃燒速度存在較大差別。

2）單一材料中，材料自身的熔點(diǎn)影響燃燒速度，熔點(diǎn)低的材料比熔點(diǎn)高的材料更易燃燒，燃燒速度也更快。

3）層積復(fù)合材料中，材料自身的密度及各層材料間粘接的緊密程度也影響燃燒速度。密度大的材料不易燃燒，密度小的材料容易燃燒，兩者粘接在一起，燃燒速度會(huì)趨于中間速度。粘接緊密的復(fù)合材料中空氣減少，使得材料內(nèi)部的助燃?xì)怏w減少，材料更加不易燃燒。

4）層積復(fù)合材料中，面料內(nèi)阻燃劑添加不均勻，會(huì)導(dǎo)致材料在試驗(yàn)中燃燒速度時(shí)快時(shí)慢或中途停止燃燒，整個(gè)試驗(yàn)過程無法保持勻速燃燒，使得燃燒結(jié)果存在較大差異。

5）層積復(fù)合材料中，一層或多層易燃材料的加入，使得原本不燃燒的復(fù)合材料變得可燃。

6）層積復(fù)合材料中的針織面料，在不同方向上有不同的紋路，導(dǎo)致同一面料在不同方向上的燃燒速度有差異。因此，必須分別從縱向、橫向、斜向45°進(jìn)行切割取樣，以全面反映面料在燃燒時(shí)可能出現(xiàn)的不同結(jié)果。

3　結(jié)束語

按照文獻(xiàn)［1］進(jìn)行的試驗(yàn)表明，塑料類汽車內(nèi)飾材料的燃燒過程較為穩(wěn)定。發(fā)生火災(zāi)時(shí)，因其燃燒速度較慢，駕乘人員有更多逃生機(jī)會(huì)；但塑料類材料在燃燒時(shí)會(huì)產(chǎn)生有毒氣體和滴落物，進(jìn)而對(duì)人體造成傷害，因此，建議今后的研究中增加塑料材料燃燒時(shí)產(chǎn)生的有毒氣體及滴落物的試驗(yàn)；面料類汽車內(nèi)飾材料中表層為PVC的層積復(fù)合材料燃燒過程較為穩(wěn)定，但燃燒時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量煙霧和有毒氣體，影響駕乘人員的視線并對(duì)呼吸道造成傷害，因此，建議今后增加該類材料的有毒氣體及煙密度試驗(yàn)；對(duì)于表層為針織面料的層積復(fù)合材料，由于同一面料取樣時(shí)切割方向不同也會(huì)產(chǎn)生不同燃燒速度，使得面料燃燒結(jié)果存在較大差異，因此，建議對(duì)同一針織面料分別從縱向、橫向、斜向45°都至少取樣5塊，以比較全面地反映實(shí)際燃燒狀態(tài)。

［1］GB 8410—2006，汽車內(nèi)飾材料的燃燒特性［S］.北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2006.

［2］汪衛(wèi)東，汪席文.我國汽車塑料應(yīng)用的現(xiàn)狀及思考［J］.汽車工程研究，2005，（8）

［3］呂慧.汽車針織內(nèi)飾面料的性能要求及其應(yīng)用［J］.產(chǎn)業(yè)用紡織品，2009，（2）

［4］楊寧.汽車用塑料的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢［J］.塑料工業(yè)，2005，（5）：13-16.

［5］周良霄，何勇，黃勝，等.汽車內(nèi)飾材料的安全性和評(píng)價(jià)指標(biāo)分析［J］.進(jìn)展與論述，2012，（2）

［6］蘇亮.客車內(nèi)飾材料燃燒標(biāo)準(zhǔn)分析［J］.客車技術(shù)與研究，2010，32（4）：51—53.

［7］吳志新，張虹，蔣勇.汽車內(nèi)飾材料燃燒特性的評(píng)價(jià)方法及試驗(yàn)分析［J］.火災(zāi)科學(xué)，2001，（4）

［8］張江萍.乘用汽車內(nèi)飾材料的發(fā)展趨勢及選材方法［J］.武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào)：信息與管理工程版，2009，（4）

修改稿日期：2015-03-15

Classification and Flammability Analysis on Automobile Interior Materials

Chen Jie1，Cheng Jinping2
（1.ChongqingVehicle Test&Research Institute，National Coach Quality Supervision and Test Center，Chongqing401122，China；2.YanfengVisteon（Chongqing）Automotive Trim Systems Co.，Ltd，Chongqing401120，China）

The authors classify the automobile interior materials into different types based on the position and the texture，conduct horizontal flaming test on automobile interior materials of plastic and fabric，and analyze the factors which influence the material flaming speed during the test process through combining the test data.Last，they present some suggestions.

automobile interior material；plastic material；knitted fabric；flammability

U465

B

1006-3331（2015）03-0040-03

陳杰（1979-），男，助理工程師；主要從事汽車內(nèi)飾材料燃燒試驗(yàn)工作。