目前，用于汽車零部件的常見(jiàn)阻燃材料類型有PPA、PC、ABS材料，以及由它們組成的各種改性材料和復(fù)合材料。

　　相比于傳統(tǒng)燃油車，新能源汽車新增了電池組模塊、充電樁及充電槍等部件。

　　單臺(tái)新能源車電池組模塊工程塑料的使用量約30kg，新能源車塑料殼體目前主要使用改性PP，以及改性PPS、PPO等耐高溫塑料。

　　充電樁由于較高的使用標(biāo)準(zhǔn)和嚴(yán)苛的使用環(huán)境對(duì)工程塑料需求較大，每個(gè)充電樁約需6kg工程塑料，目前常見(jiàn)的主要有PBT、PA和PC等。

　　制備阻燃塑料時(shí)大多會(huì)將其極限氧指數(shù)LOI提升到25-35%左右，才能有效提升汽車整體安全指數(shù)。此外，加上目前電氣化和碳中和的雙重背景，塑料以及各種含有鹵素的阻燃劑，都將會(huì)受到更多限制。

　　所以，未來(lái)阻燃塑料的發(fā)展方向除了需要足夠的機(jī)械性能以滿足輕量化需求之外，在電動(dòng)汽車等領(lǐng)域還會(huì)需要材料注重電氣、加工、環(huán)保方面的要求。

　　阻燃劑將會(huì)朝著無(wú)鹵化及高性能化方向發(fā)展，而高性能阻燃劑研究重點(diǎn)將朝著復(fù)配協(xié)效阻燃技術(shù)、無(wú)鹵化阻燃、膨脹型阻燃、超細(xì)化、納米化技術(shù)、高效表面化學(xué)修飾技術(shù)以及多功能化技術(shù)等方向發(fā)展。

　　阻燃材料在汽車零部件上的應(yīng)用

　　當(dāng)下應(yīng)用的阻燃塑料主要以ABS和PC為主，根據(jù)汽車零部件的特殊需求也相應(yīng)有復(fù)合材料(合金化)、PA、PBT等材料的使用。

　　阻燃ABS

　　ABS在汽車行業(yè)崛起之前，也是全球用量最大的家電高分子材料之一。

　　據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，中國(guó)約80%的ABS消費(fèi)量來(lái)自于家電領(lǐng)域，而這主要得益于ABS出眾的表面涂裝性能、耐久性和防腐性。

　　也是這些特點(diǎn)，讓ABS在汽車涂裝領(lǐng)域成為了典型。但ABS樹(shù)脂的分子結(jié)構(gòu)中只有C、H、O三種元素，所以不具備阻燃性能，在高溫階段的穩(wěn)定性很差，極易燃燒。同時(shí)在燃燒過(guò)程中還會(huì)產(chǎn)生刺鼻氣味和黑煙，無(wú)法直接用于汽車零部件。

　　目前，ABS的主要應(yīng)用方向是通過(guò)阻燃或耐高溫改性，亦或者與PC共混合成PC/ABS復(fù)合材料。

　　對(duì)于ABS而言，鹵系阻燃劑的阻燃效率比較高，其中溴系阻燃效果又好于氯系。雖然鹵系阻燃成本低、效果好，但從業(yè)者眾所周知，今后鹵素阻燃會(huì)面臨來(lái)自政策和環(huán)保法規(guī)的巨大壓力。

　　所以，ABS的阻燃改性仍然是重要的研發(fā)方向。

　　不過(guò)對(duì)于阻燃標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格的應(yīng)用場(chǎng)景，溴系阻燃劑還是目前最主流的選擇。據(jù)悉，用于電子電器產(chǎn)品中的ABS約有70%都采用溴系阻燃劑。

　　PC/ABS兼?zhèn)涠邇?yōu)點(diǎn)，具有更好的HDT和穩(wěn)定性，加工性能也更好，目前已是產(chǎn)量最大、技術(shù)最成熟的塑料合金，也是目前在汽車零部件領(lǐng)域應(yīng)用最廣泛的材料之一。諸如汽車儀表板、蓄電池組、車身、內(nèi)飾等部位，都用到了PC/ABS材料。

　　不過(guò)要注意的是，在某些指標(biāo)上還是有“1+1<2”的情況：PC本身是一種自熄材料，UL94可達(dá)V2級(jí)，但PC/ABS的阻燃性能有所下降，需要補(bǔ)足。

　　目前常用的除了鹵系和磷系，值得關(guān)注的發(fā)展方向還有納米阻燃劑，諸如納米級(jí)的三氧化二銻、氫氧化鋁、氫氧化鎂以及納米層狀雙氫氧化物等等。

　　阻燃PC

　　PC作為五大工程塑料之一，在汽車零部件上的應(yīng)用也相當(dāng)成熟，諸如汽車儀表板、車燈系統(tǒng)、加熱板、除霜器甚至是一些PC合金制作的保險(xiǎn)杠等等。

　　PC本身具有一定阻燃性，相較于其它高分子材料(如PE、PP等)擁有一定優(yōu)勢(shì)，LOI可到21-24%。然而對(duì)汽車零部件阻燃要求相對(duì)較高的應(yīng)用領(lǐng)域，仍需要對(duì)其進(jìn)行阻燃改性。

　　溴系阻燃劑能明顯提高PC的阻燃性能，常用的有十溴二苯醚(DBDPO)、四溴雙酚A(TBB-PA)等。但含溴的阻燃材料在高溫下容易分解產(chǎn)生腐蝕性氣體，使汽車零部件受損。

　　而且，溴系阻燃劑的添加會(huì)嚴(yán)重影響PC的透明性，同時(shí)也不符合歐盟無(wú)鹵化、環(huán)保政策的要求。

　　當(dāng)前，工業(yè)化的PC產(chǎn)品中使用最多的磷系阻燃劑。

　　主要是TPP、RDP和BDP

　　其中，TPP常溫下為固態(tài)，熱穩(wěn)定性較差，在PC加工溫度下容易揮發(fā)，僅發(fā)揮氣相阻燃作用。

　　RDP和BDP常溫下為液體，具有較好的熱穩(wěn)定性，可同時(shí)發(fā)揮氣相和固相阻燃作用，同時(shí)BDP與PC有較好的相容性，可起到增速硬化的作用。

　　所以PC+BDP體系成為使用較多的一種體系，BDP添加比例大約為10%。

　　此外，含硅化合物作為新一代環(huán)保型阻燃劑，因其高效、低毒、無(wú)污染等特性，以及對(duì)PC加工性能和物理性能影響較小也逐漸受到關(guān)注，如聚硅烷、聚硅氧烷等。

　　汽車零部件用PC在選用阻燃劑時(shí)也在向無(wú)鹵環(huán)保靠近，通過(guò)添加多種助劑或者制備復(fù)合型阻燃劑等途徑，提升PC的綜合性能。

　　此外，PC通過(guò)與ABS、PBT等組成復(fù)合材料也是提升PC加工性能和阻燃性能的不二選擇。

　　其他阻燃材料

　　將PP、PU、ABS和PC中兩種或以上高分子材料熔融共混制備的復(fù)合材料也是目前使用較多的一種材料，如PC/ABS，PC/PBT，PC/FR復(fù)合材料等。

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