电动汽车用阻燃复合材料
- 来源：中塑在线
- 2020/4/1 10:13:27
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【塑料机械网 技术学堂】Tepex连续纤维增强热塑性复合材料由于其特殊的半成品结构，即使不添加阻燃剂，也具有优异的阻燃性能。这是朗盛子公司(部分与外部测试机构合作)针对典型的Tepex应用和安装情况进行的全面调查和测试的结果。“测试还表明，我们的复合材料非常适合电动汽车用高压电池的结构部件和外壳部件，出于安全考虑，这些部件需要具有优异的阻燃性能，”Bond Laminates研发主管Stefan Seidel博士说，“这里用的材料是铝的轻质替代品。它们提供了成本低廉的部件解决方案，这得益于混合成型方法中降低成本的功能集成和简单的加工，并且后期不需要返工。”
进行的可燃性试验包括美国FMVSS302(联邦机动车安全标准)对汽车内饰材料燃烧特性的测试。该测试是研究燃烧速度的。非阻燃的Tepex变体已经在测试中表现良好。它们确实被点燃了，但火焰在规定的测试时间内几乎没有扩散。
根据联合国第180号条例第6.2.4条的规定，在防火盘试验中也对非阻燃型Tepex变体进行了试验。测试样本平放在一桶燃烧的燃料上，直接暴露在火中70秒，接着不直接暴露在火中60秒。该测试特别真实地反映了Tepex在典型应用中可能面临的火灾情况，例如车底镶板组件。正如Seidel所说：“复合材料中没有孔洞，纤维在两种测试中都不会燃烧。塑料也不会出现滴落燃烧现象，测试样本会自行熄灭。这些阻燃性能的原因是耐燃连续纤维的含量高，而易燃塑料的比例相对较低。”
调查还表明，UL 94测试并不能为Tepex的实际火灾行为提供任何可靠的结果。原因是垂直固定的测试样本从边缘暴露在火焰中。“这种方法与典型的Tepex安装情况不匹配。”Seidel说，“我们的复合材料通常采用二次成型和反向注射的方式，这阻碍了火焰进入纤维末端。”对于必须进行V-0分类的应用，粘合层压板提供基于聚酰胺、聚碳酸酯和聚苯硫醚的无卤阻燃Tepex。例如，对于厚度介于0.4毫米和2.2毫米之间的测试样本，聚碳酸酯产品类型在UL黄卡上被列为V-0。
由于Tepex在电动汽车动力传动系统中的主要潜在应用，Bond层板采用了自己的试验装置，对二次成型的聚酰胺-6基Tepex的燃烧性能进行了全面的研究。使用了“HiAnt载体”。这是一个由Tepex制成的U形型材，其内部由不同类型的聚酰胺6(如Durethan)制成的横向加强筋加固。这个实际的测试样品暴露在900℃的火焰中的6个位置30秒到5分钟。
非阻燃Tepex在本试验中再次证实了其固有的优良阻燃性能。这是因为只有模压肋材在经过5分钟的火焰处理后才会燃烧，而且只有在没有配备特殊阻燃剂的情况下才会燃烧。相比之下，如果由阻燃聚酰胺制成的肋拱和二次成型区域通过测试，火焰不会从火焰处理的位置蔓延，而是在移除燃烧器时熄灭。“因此，使用非阻燃的Tepex和阻燃注塑材料为阻燃组件的设计提供了非常可观的安全裕度。我们看到这种材料组合在高压电池组件(如外壳和隔板)以及感应电池充电系统的地板上有着巨大的应用潜力。”
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