Hírek - Kutatás az autóipari anyagok lángállóságáról és a lángálló szálak járművekben való alkalmazási trendjei

Autóipari anyagok lángállóságának kutatása és a lángálló szálak járművekben való alkalmazási trendjei

Az autóipar gyors fejlődésével az ingázásra vagy áruszállításra használt autók nélkülözhetetlen eszközökké váltak az emberek életében. Míg az autók kényelmet biztosítanak, biztonsági kockázatokat is jelentenek, például közlekedési baleseteket és spontán égést. A zárt tér és a gyúlékony belső anyagok miatt, ha tűz üt ki a járműben, azt gyakran nehéz megfékezni, veszélyeztetve az utasok életét és vagyontárgyait. Ezért a járművek tűzvédelmének kiemelt fontosságúnak kell lennie a felhasználók számára.

A gépjárművek tüzének okai általában a következőképpen csoportosíthatók:
(1) Járművel kapcsolatos tényezők, beleértve az elektromos hibákat, az üzemanyag-szivárgásokat és a nem megfelelő módosítások, beszerelések vagy karbantartás által okozott mechanikai súrlódást.
(2) Külső tényezők, például ütközések, felborulások, gyújtogatások vagy felügyelet nélkül hagyott gyújtóforrások.

Az új, nagy energiasűrűségű akkumulátorokkal felszerelt energiahordozók különösen hajlamosak a tüzekre az ütközések, defektek, magas hőmérséklet miatti hőmegfutás vagy a gyorstöltés során fellépő túlzott áram okozta rövidzárlatok miatt.

01 Kutatás az autóipari anyagok lángállóságáról

Az égésgátló anyagok tanulmányozása a 19. század végén kezdődött az Egyesült Államokban. Az utóbbi évek technológiai fejlődésével új igények merültek fel az autóipari belső anyagok égésgátló tulajdonságainak kutatására, főként a következő területeken:

Először is, az égésgátlással kapcsolatos elméleti kutatások. Az elmúlt években a kínai kutatók nagy hangsúlyt fektettek a különféle szálak és műanyagok égésmechanizmusainak tanulmányozására, valamint az égésgátlók alkalmazására.

Másodszor, égésgátló anyagok fejlesztése. Jelenleg számos égésgátló anyag van fejlesztés alatt. Nemzetközi szinten olyan anyagokat, mint a PPS, a szénszál és az üvegszál, sikeresen alkalmaztak különböző iparágakban.

Harmadszor, a lángálló szövetekkel kapcsolatos kutatás. A lángálló szövetek könnyen előállíthatók és rendkívül hatékonyak. Míg a lángálló pamutszövetek már jól fejlettek, más lángálló textíliákkal kapcsolatos kutatások Kínában továbbra is korlátozottak.

Negyedszer, a lángálló anyagokra vonatkozó előírások és vizsgálati módszerek.

Az autó belső anyagai nagyjából három kategóriába sorolhatók:

Rostalapú anyagok (pl. ülések, szőnyegek, biztonsági övek) – a legszélesebb körben használtak és közvetlenül érintkeznek az utasokkal.
Műanyag alapú anyagok.
Gumi alapú anyagok.

A rostalapú anyagok, mivel könnyen gyúlékonyak és az utasok közelében helyezkednek el, jelentős kockázatot jelentenek tűz esetén. Ezenkívül egyes járműalkatrészek, például az akkumulátorok és a motorok, textilanyagok közelében helyezkednek el, ami növeli a tűz terjedésének valószínűségét. Ezért az autóipari belső anyagok égésgátló képességének vizsgálata kulcsfontosságú az égés késleltetése és az utasok menekülési idejének növelése érdekében.

02 Lángálló szálak osztályozása

Az ipari textilalkalmazásokban az autóipari textíliák jelentős részesedést képviselnek. Egy átlagos személygépkocsi körülbelül 20–40 kg belső anyagot tartalmaz, amelyek nagy része textil, beleértve az üléshuzatokat, párnákat, biztonsági öveket és fejtámlákat. Ezek az anyagok szorosan kapcsolódnak a vezetők és az utasok biztonságához, ezért égésgátló tulajdonságokkal kell rendelkezniük a lángterjedés lassítása és a menekülési idő növelése érdekében.

Lángálló szálakolyan szálakként definiálják, amelyek vagy nem gyulladnak meg, vagy tűzforrással érintkezve nem égnek el teljesen, minimális lángot fejlesztve, és a tűzforrás eltávolítása után gyorsan kialszanak. A határoxigén-indexet (LOI) általában a gyúlékonyság mérésére használják, ahol a 21% feletti LOI alacsony gyúlékonyságot jelez.

A lángálló szálakat két kategóriába sorolják:

Eredetileg égésgátló szálak
Ezek a szálak beépített égésgátló csoportokat tartalmaznak polimer láncaikban, amelyek fokozzák a hőstabilitást, növelik a bomlási hőmérsékletet, elnyomják a gyúlékony gázok képződését és elősegítik az elszenesedést. Példák:

Aramid szálak (pl. para-aramid, meta-aramid)
Poliimid szálak (pl. Kermel, P84)
Polifenilén-szulfid (PPS) szálak
Polibenzimidazol (PBI) szálak
Melamin szálak (pl. Basofil)

Kínában már tömegesen gyártottak meta-aramid, poliszulfonamid, poliimid és PPS szálakat.

Módosított égésgátló szálak
Ezek a szálak adalékanyagok vagy felületkezelések révén válnak lángállóvá, beleértve:

Lángálló poliészter
Lángálló nejlon
Lángálló viszkóz
Lángálló polipropilén

A módosítási módszerek közé tartozik a kopolimerizáció, a keverés, a kompozit fonás, az oltás és az utókikészítés.

03 Nagy teljesítményű égésgátló szálak alkalmazása az autóiparban

Az autóipari égésgátló anyagoknak a helyszűke miatt különleges követelményeknek kell megfelelniük. Más alkalmazásokkal ellentétben ezeknek az anyagoknak vagy ellenállniuk kell a gyulladásnak, vagy szabályozott égési sebességet kell mutatniuk (pl. ≤70 mm/perc személygépkocsik esetében).

Ezenkívül a szempontok a következők:

Alacsony füstsűrűség és minimális mérgező gázkibocsátásaz utasok biztonságának garantálása érdekében.
Antisztatikus tulajdonságokaz üzemanyaggőz vagy por felhalmozódása okozta tüzek megelőzése érdekében.

A statisztikák azt mutatják, hogy minden autó 20–42 m² textilanyagot használ, ami az autóipari textíliák hatalmas növekedési potenciálját jelzi. Ezeket a textíliákat funkcionális és dekoratív típusokra osztják, egyre nagyobb hangsúlyt fektetve a funkcionalitásra – különösen a lángállóságra – a biztonsági aggályok miatt.

A nagy teljesítményű égésgátló textíliákat a következő területeken használják: