目前应用于汽车零部件的阻燃高分子材料主要以PP、PU、ABS及PC等材料为主,针对部分汽车零部件的特殊需求,同时开发了一系列高性能的阻燃高分子材料。环保、高效、具有优良机械加工性能和力学性能的阻燃高分子材料是汽车零部件用改性塑料的发展方向。
1.阻燃PP
聚丙烯( PP )是车用塑料中用量最多的高分子材料,具有优良的耐化学药品性,且加工过程简单,成本低,适用于汽车仪表板、电池组外壳、车门护板、立柱、座椅护板、保险杠等未添加阻燃剂前的PP阻燃型较差,其极限氧指数( LOI )为17. 8%,事故后易燃。
目前,国内外汽车阻燃性PP研究主要以聚丙烯基体的改性为中心,同时通过添加低毒性、无卤素阻燃剂,开发出具有优异力学性能和阻燃效果的聚丙烯复合材料,满足汽车零部件的阻燃需求。
阻燃PP在我国起步晚,但发展迅速。特别是近年来快速增长的新能源汽车行业直接推动了阻燃PP需求量的快速增长,国内许多高校、科研机构和企业都参与了车用零部件阻燃PP的开发。今后,车用阻燃PP的研究将重点放在效率和环境保护上,通过将无卤阻燃剂、膨胀型阻燃剂、磷腈系阻燃剂及复配型阻燃剂同时与其他助剂组合,开发性能优异的阻燃PP材料。
2.阻燃ABS
ABS是世界上使用量最大的家电用高分子材料,我国约80%的ABS消费量用于家电生产。ABS因具有较强的塑料表面涂装耐久性和防腐性,是适合汽车涂装的典型材料,也应用于汽车零部件的生产。
ABS树脂只含有c、h、o三种元素,自身具有阻燃性,因此在高温阶段稳定性差,容易燃烧;点火过程中也会产生异味气体和黑烟粒子,将其直接用于车辆零部件有安全隐患。因此,在使用前必须对阻燃性、耐热性进行改性处理。
熔融混合ABS和聚碳酸酯( PC )得到PC/ABS复合材料,该材料兼具ABS和PC的优点,具有高热变形温度和稳定性,改善了加工性能。PC/ABS合金是目前产量最多、增速最快的树脂合金,可用于汽车仪表板、电池组、汽车车身等其他部件。
3.阻燃PC
聚碳酸酯( PC )作为五种工程塑料之一,因其具有高强度、高抗冲击性、耐热性等优点而被应用于汽车零部件的生产。例如,汽车仪表板、照明系统、热板、除霜器、聚碳酸酯合金制的保险杠等。
4.其他阻燃高分子材料
PP、PU、ABS和PC是目前主要应用于汽车零部件生产的阻燃高分子材料,另外,两种以上高分子材料熔融共混制备的复合材料也是目前较多使用的材料。例如为PC/ABS、PC/PBT、PC/FR复合材料等。