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汽车内饰材料阻燃机理与常见阻燃剂
日期：2018-07-05|作者：admin |人气：
随着汽车的日益普及，人们在车内的驻留时间仅次于室内环境，汽车内室成为人们第二个重要的活动空间。为了营造良好的乘驾环境，汽车制造企业普遍选择使用多种多样的内饰材料以优化车内环境。据报道，一辆普通家用轿车耗用内饰材料大约为20~40g。为满足人们舒适性和安全性等多种要求，汽车内饰材料也朝着多功能化方向发展。内饰材料的阻燃整理就是其中非常重要的一部分。
所谓“阻燃整理”，不是指整理后的材料在接触火源时不会燃烧，而是使材料在火焰中的可燃性降低，蔓延速度减缓，不形成大面积燃烧。离开火焰后能很快自熄，不再燃烧或阴燃阶段。
汽车内饰材料的种类较多，大体可分为四种：纤维纺织与皮革类、塑料类、橡胶类、复合材料类。这些材料均属于易燃或可燃性材料。同时，内饰材料一般分布在汽车顶棚、地垫、车门内衬、座椅、安全带、行李舱等部位，与人体接触紧密，在发生火灾时，这些材料的燃烧可对人体造成较大的损伤。而车在行驶过程中由于电路短路、机械故障、交通事故等原因都易造成火灾。因此，汽车内饰材料的阻燃整理对提高汽车安全性具有较大的现实意义。
一、阻燃机理：
首先，材料的燃烧需要温度、可燃物和氧气三个条件，缺一不可。阻燃机理就是从这三个方面入手，阻断其中一个或多个条件，达到阻止燃烧的效果。目前已有研究的阻燃机理主要有：
1、覆盖作用：在可燃物表面形成覆盖层，阻断其与外部空气的接触，达到阻燃效果。如，有机磷类阻燃剂，其受热产生稳定的交联物质或碳化层，起到覆盖作用。
2、气体稀释作用：可燃物表面的阻燃剂分解产生不燃的气体，如氮气、二氧化碳、氨气等，稀释可燃物附近的氧气和可燃性气体。同时，分解产生的气体也可到达散热和降温的作用。
3、吸热作用：一些阻燃剂在燃烧过程中分发生相变脱水、脱氢、脱卤等吸热分解反应，从而降低可燃物表面温度，减缓可燃物的分解燃烧进程，达到阻燃效果。如，Al(OH)3阻燃剂通过提高聚合物的热容，使其在达到热分解温度前吸收更多的热量，从而提高其阻燃性能。
4、融滴作用：在阻燃剂的作用下纤维材料发生解聚，熔融温度降低。纤维发生软化、融滴，带走大部分热量，中断燃烧进程，达到阻燃效果。这种机理一般用于涤纶等化纤内饰材料的整理。
5、终止自由基链反应：依据燃烧反应理论可知，燃烧过程需要大量自由基的参与，如OH-、H-等。一些阻燃剂在燃烧过程捕捉自由基，通过与自由基结合的方式降低可燃物附近自由基的数量，从而终止燃烧。一般含卤阻燃剂在燃烧时，分解出的卤素与热分解产物在处于同一相区时，卤素便可捕捉自由基干扰燃烧反应链的进程，达到阻燃的目的。
二、常见阻燃剂：
常见阻燃剂分类：阻燃剂的种类较多，分类方法也有很多。常见的分类方法是分为有机阻燃剂和无机阻燃剂两大类。
有机阻燃剂：主要包含卤素阻燃剂（分氯系和溴系两大类）和磷系阻燃剂。但卤素阻燃剂一般在热分解过程中会产生HCl、HBr等气体，造成污染。同时，有机阻燃剂的价格也较贵，使用成本高，目前开发出的品种也只有卤素和磷系两个大类。综上，有机阻燃剂虽然是使用较早的阻燃剂且阻燃效果较好，但是发展前景并不乐观。
无机阻燃剂：无机阻燃剂指阻燃剂的主要成分为无机物，常用的有氢氧化铝Al(OH)3、氢氧化镁Mg(OH)2、三氧化二锑Sb2O3等。由于无机阻燃剂中只有无机粒子，缺少可交联的化学键，这给其使用带来了不便。而且这些无机阻燃剂基本上都是已粉末颗粒形式存在，生产过程一般将这些粉末直接喷洒在纺织品表面，或者借助粘合剂粘合。结合牢度不高，使用过程中易脱落。
综上，阻燃剂的研究方向朝着液态无机阻燃剂的开发、有机/无机协同阻燃体系的开发发展。
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