关键词：汽车内饰；涤纶；浴中阻燃剂；阻燃测试
前言：由于汽车内饰材料种类较多，但是按照材料的来源大致可以分为三类：第一大类是纤维类，第二类是塑料类，第三类是橡胶类。人造纤维类在汽车里主要用于汽车的坐垫、地毯以及车帘等，目前，我们常见到的纤维有羊毛类、人造纤维类。塑料类在现代的汽车当中，利用阻燃性塑料制成的汽车内部材料可以代替两到三倍的传统材料，因此根据塑料具有容易成形、重量小等特点，主要应用于汽车内部的轻小零件、车门以及车顶，起到一定的支撑作用。而对于橡胶来说，运用最多的是汽车轮胎还有一小部分的其他零部件。但是，在汽车内部设计的过程中，有些易燃的物体与人体接触较多，比如汽车座椅、地毯、安全带等，如果发生意外时，当这些易燃材料着火时，由于其直接与人体接触，则会对人体造成严重的伤害;而且汽车中的有些部位，例如汽车电瓶、引擎等由于汽车内部的纺织品与这些部位之间的距离较近，当汽车的这些部位发生故障时，容易引发整个汽车着火，汽车内部装饰材料将成为助燃材料，增加事故的严重程度。因此，研究汽车内部装饰材料的延烧和阻燃性能将成为未来的方向，延长驾乘人员的逃跑和生存的时间。
1、概述
目前涤纶面料在汽车座椅和顶棚类的内饰材料中占有很大的比例，主要由于涤纶纤维优良的物理性能决定的，涤纶拥有非常出色的尺寸安定性，较高的强度，耐腐蚀性和耐热性能，涤纶纤维软化点在230-240℃，熔点在257-260℃，相比较其他常用纤维，这是非常好的数据。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆但涤纶纤维的极限氧指数（LOI）在21左右，而空气中的氧气含量也在21左右，也就是涤纶纤维的本身是没有足够阻燃性能的，而汽车内饰对阻燃的要求是非常高的，所以作为汽车内饰的涤纶面料在加工过程中会添加阻燃剂，以提供涤纶面料的阻燃性能，主要通过后续几种工艺进行添加，涤纶在纺丝的前添加阻燃剂，通过混炼进入涤纶粒子，加工成的涤纶面料就有比较好的阻燃效果，而且是耐久型的，可进行多次水洗，仍保持很好的阻燃效果；通过涤纶染色时伴随染料，同时上染到涤纶面料上，加工后会具有较好的阻燃效果，同时也有很好的耐水洗性，但会随着水洗的次数，阻燃效果缓慢下降；在涤纶定型过程中加入，有两大类阻燃剂，一类是盐类的阻燃剂，阻燃效果比较好，但没有耐水洗性，水洗后阻燃效果会消失，另一类是酯类的阻燃剂，也具有较好的阻燃效果，同时具有一定的耐水洗性；通过涂层的方法，使用阻燃剂混合树脂，调配均匀后涂层到涤纶面料的背面，可以达到较好的阻燃效果，同时可以增强面料的强度和耐磨耗性
2、试验
2.1试验用材料
汽车内饰用面料（100%涤纶）；分散染料黄/红/蓝 UNSE （Ciba 染料）；分散染料Blue 79（浙江闰土）；pH稳定剂AD-45(苏州维明化工）；分散均染剂（苏州维明化工）；浴中阻燃剂T-888（磷系）；浴中阻燃剂T-889（卤素系）
2.2试验用仪器
高温甘油染色机（厦门瑞比）；实验室用定型机（Rapid）；电脑测色仪SF600 PLUS-CT（Data-color）；水平阻燃测试仪（南京江宁仪器）
2.3试验加工工艺
工艺流程：染色--水洗--定型
2.3.1染色（高温甘油染色机）；分散黄 UNSE 0.07% o.w.f；分散红 UNSE 0.14% o.w.f；分散蓝 UNSE 0.18% o.w.f；浴中阻燃剂 3% 6% 9% 12% o.w.f。
2.3.2分散均染剂 1g/L；pH稳定剂AD-45 2g/L（pH = 4.5）；浴比1:20 130℃ x 45 min。
2.3.3定型（实验室用定型机）：165℃ x 2min
2.4 测试与评级方法
2.4.1 颜色测试：颜色测试使用电脑测色仪进行测试；颜色评级方法为对比无阻燃剂染色面料的颜色，颜色变化较大的较差。
2.4.2 阻燃测试与评价方法：阻燃测试方法为水平阻燃测试法，使用水平燃烧测试仪对面料进行测试，比较其阻燃性能。测试方法按照汽车内饰材料的燃烧特性GB 8410-2006进行。阻燃的评价方法同样按GB 8410-2006进行。
3、结果与分析
3.1 颜色测试
浴中阻燃剂对涤纶浴中染色的影响测色结果，添加浴中阻燃剂的涤纶在同样条件下颜色会变淡，色光会偏黄绿，同时随着浴中阻燃剂添加量的增多，颜色越淡，但颜色黄绿程度并没有变得更严重，同等用量的情况下，卤素系浴中阻燃剂T-889对颜色深度的影响大于磷系浴中阻燃剂T-888。
3.2 阻燃测试
浴中阻燃剂染色涤纶的阻燃效果测试结果，空白面料阻燃等级为E，不具备阻燃效果，阻燃剂的添加可以显著提升涤纶的阻燃效果，阻燃剂添加量越大效果越好，当达到足够用量时，可以达到阻燃A-0级，同时可以看出卤素系阻燃剂T-889对阻燃的提升效果优于磷系阻燃剂T-888。
3.3试验分析
浴中阻燃剂为大分子化合物颗粒，比较类似分散染料，但会比分散染料颗粒大，在同浴染色中会和分散染料同时上染面料，会阻止分散染料的上染，形成浴中阻燃剂用量越高，颜色越淡的情况。就阻燃效果来看，卤素系阻燃剂的效果优于磷系阻燃剂，其主要原因是因为阻燃机理有所区别，卤素系的阻燃原理是卤素可以燃烧气体中的氢、氧、羟基等染色不可缺少的自由基结合，从根源上阻止燃烧继续，磷系的阻燃原理是磷染色产生磷酸，可以促进成炭，同时隔离氧气达到阻燃效果，卤素系的阻燃效果更直接，效率更高。
结语：（1）浴中阻燃剂对涤纶面料的颜色有一定的影响，同时随着阻燃剂用量的增加，影响越大。卤素系阻燃剂的影响比磷系阻燃剂更大。（2）阻燃效果会随着阻燃剂用量增加而增强，卤素系阻燃剂的阻燃效果比磷系阻燃剂更好。（3）对于汽车用涤纶面料，使用卤素系阻燃剂3%-6% o.w.f可以较好的阻燃效果，磷系阻燃剂在用量6%左右，可以达到较好的阻燃效果。
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论文作者:邓雅楠,支爱春
论文发表刊物:《工程管理前沿》2020年1期
论文发表时间:2020/3/25
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