Новости

Исследования огнестойкости автомобильных материалов и тенденции применения огнестойких волокон в транспортных средствах.

С быстрым развитием автомобильной промышленности автомобили, используемые для поездок на работу или перевозки грузов, стали незаменимыми инструментами в жизни людей. Хотя автомобили обеспечивают удобство, они также представляют опасность, например, дорожно-транспортные происшествия и самовозгорание. Из-за ограниченного пространства и легковоспламеняющихся материалов салона, в случае возникновения пожара в автомобиле его часто трудно потушить, что угрожает жизни и имуществу пассажиров. Поэтому пожарная безопасность в транспортных средствах должна быть приоритетной задачей для пользователей.

Причины возгорания транспортных средств, как правило, можно разделить на следующие категории:
(1) Факторы, связанные с транспортным средством, включая электрические неисправности, утечки топлива и механическое трение, вызванное неправильными модификациями, установкой или техническим обслуживанием.
(2) Внешние факторы, такие как столкновения, опрокидывания, поджоги или источники возгорания без присмотра.

Электромобили, оснащенные высокоэнергетическими батареями, особенно подвержены возгоранию из-за коротких замыканий, вызванных столкновениями, проколами, тепловым разгоном из-за высоких температур или чрезмерным током при быстрой зарядке.

01 Исследование огнестойкости автомобильных материалов

Изучение огнестойких материалов началось в конце XIX века в Соединенных Штатах. В последние годы, с развитием технологий, возникли новые потребности в исследованиях огнестойкости материалов автомобильных салонов, главным образом в следующих областях:

Во-первых, теоретические исследования огнестойкости. В последние годы китайские исследователи уделяют большое внимание изучению механизмов горения различных волокон и пластмасс, а также применению антипиренов.

Во-вторых, разработка огнестойких материалов. В настоящее время разрабатывается множество типов огнестойких материалов. На международном уровне такие материалы, как полифениленсульфид (PPS), углеродное волокно и стекловолокно, успешно применяются в различных отраслях промышленности.

В-третьих, исследования огнестойких тканей. Огнестойкие ткани просты в производстве и высокоэффективны. Хотя огнестойкие хлопчатобумажные ткани уже хорошо разработаны, исследования других огнестойких текстильных материалов в Китае пока ограничены.

В-четвертых, правила и методы испытаний огнестойких материалов.

Материалы, используемые в отделке салона автомобиля, можно условно разделить на три категории:

Волокнистые материалы (например, сиденья, ковры, ремни безопасности) — наиболее широко используемые и непосредственно контактирующие с пассажирами.
Материалы на основе пластика.
Материалы на основе резины.

Волокнистые материалы, будучи легковоспламеняющимися и находясь в непосредственной близости от пассажиров, представляют значительную опасность в случае пожара. Кроме того, некоторые компоненты автомобиля, такие как батареи и двигатели, расположены рядом с текстильными материалами, что увеличивает вероятность распространения огня. Поэтому изучение огнестойкости материалов интерьера автомобилей имеет решающее значение для замедления возгорания и предоставления пассажирам большего времени для эвакуации.

02 Классификация огнестойких волокон

В промышленной текстильной промышленности значительную долю занимают автомобильные текстильные материалы. В среднем легковой автомобиль содержит примерно 20–40 кг материалов интерьера, большая часть которых – текстиль, включая чехлы сидений, подушки, ремни безопасности и подголовники. Эти материалы тесно связаны с безопасностью водителя и пассажиров, поэтому они должны обладать огнестойкими свойствами, замедляющими распространение пламени и увеличивающими время эвакуации.

Огнестойкие волокнаВолокна определяются как вещества, которые либо не воспламеняются, либо сгорают не полностью при контакте с источником огня, образуя минимальное пламя и быстро самозатухая после удаления источника огня. Для измерения воспламеняемости обычно используется предельный кислородный индекс (LOI), при этом LOI выше 21% указывает на низкую воспламеняемость.

Огнестойкие волокна делятся на две категории:

Волокна, обладающие огнестойкими свойствами по своей природе.
Эти волокна содержат встроенные огнезащитные группы в своих полимерных цепях, что повышает термическую стабильность, увеличивает температуру разложения, подавляет образование горючих газов и способствует образованию коксового остатка. Примеры включают:

Арамидные волокна (например, пара-арамид, мета-арамид)
Полиимидные волокна (например, Kermel, P84)
Волокна полифениленсульфида (PPS)
Волокна полибензимидазола (PBI)
Меламиновые волокна (например, Базофил)

В Китае уже налажено массовое производство мета-арамидных, полисульфонамидных, полиимидных и полифениленсульфидных волокон.

Модифицированные огнестойкие волокна
Огнестойкость этих волокон обеспечивается за счет добавок или обработки поверхности, в том числе:

Огнестойкий полиэстер
Огнестойкий нейлон
Огнестойкая вискоза
Огнестойкий полипропилен

К методам модификации относятся сополимеризация, смешивание, композитное прядение, прививка и последующая отделка.

03 Применение высокоэффективных огнестойких волокон в автомобильной защите

В связи с ограниченным пространством, автомобильные огнестойкие материалы должны соответствовать определенным требованиям. В отличие от других областей применения, эти материалы должны либо быть огнестойкими, либо демонстрировать контролируемую скорость горения (например, ≤70 мм/мин для легковых автомобилей).

Кроме того, следует учитывать следующие факторы:

Низкая плотность дыма и минимальный уровень выбросов токсичных газов.для обеспечения безопасности пассажиров.
Антистатические свойствадля предотвращения пожаров, вызванных скоплением паров топлива или пыли.

Статистика показывает, что в каждом автомобиле используется 20–42 м² текстильных материалов, что указывает на огромный потенциал роста в автомобильной текстильной промышленности. Эти текстильные материалы подразделяются на функциональные и декоративные, при этом все большее внимание уделяется функциональности, особенно огнестойкости, в связи с соображениями безопасности.

Высокоэффективные огнестойкие текстильные материалы используются в: