随着汽车工业的快速发展，用于代步或运输货物的汽车已成为人们不可缺少的工具。汽车带来便利的同时也带来安全事故，如车祸、自燃等。
由于车辆空间小、内饰材料易燃等特点，一旦车辆发生火灾，很难控制火势，往往危及车上乘客的生命安全及财物安全。其防火安全也应该引起广大使用者的关注。
汽车火灾的原因很多，一般分为：（1）汽车本身原因，主要包括暴力改装、加装、保养不当等造成的电气故障、油品泄露以及机械摩擦等因素；（2）外部原因，主要包括汽车之间碰撞或翻车、放火、遗留火种等因素。
新能源汽车由于装载高能量的动力电池，其起火原因主要是碰撞挤压或穿刺动力电池及其部件造成短路、高温导致电池热失控、快充带来的大电流等原因。
一、汽车材料阻燃性的研究内容
阻燃材料的研究始于19世纪末期美国。随着我国科技水平的不断进步，近些年来，人们对于汽车内饰材料的阻燃性的研究也有了新的要求。主要表现在以下方面：
第一，材料阻燃性理论方面的研究。近几年，我国的相关人员对于阻燃理论的研究也高度重视，其中包括各种纤维以及塑料的燃烧原理，以及使用阻燃剂在阻燃性方面的研究。
第二，阻燃材料的研发。目前对于阻燃性材料的研发种类较多，尤其是国外研制成功的阻燃新材料，比如PPS、碳纤维、玻璃纤维等，这些阻燃性材料，被用于各行各业当中。
第三，阻燃织物的研究。阻燃织物具有制作简单、效率高等特点。纯棉阻燃织物的相关技术已经较为成熟，目前，我国对于其他材料的阻燃织物研究还较少。
第四，有关阻燃性材料的相关法律及测试方法。
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。
其中，纤维类是应用最多、与人体接触最多的一类材料，比如汽车座椅、地毯、安全带等。在汽车内部设计的过程中，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。
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。
二、阻燃纤维分类
在产业用纺织材料应用中，车用纺织品一直占据着较大的比重。一辆普通家用轿车的内饰材料大约有20kg~40kg，且汽车内部的装饰材料大多为纺织材料，包括座椅套、坐垫、安全带、头枕等系列化产品，这些材料与驾驶员和乘客生命财产安全关系密切。
因此，这类汽车内饰类纺织材料需要具有一定的阻燃性能，可以延缓事故汽车火焰蔓延的速度，能给驾驶员和乘客争取更多的逃生时间。具有一定功能的阻燃纤维对于汽车内饰材料的应用也变得越来越重要。
阻燃纤维是指与火源接触后，纤维不能燃烧或燃烧不充分，仅产生很小的火焰，当撤离火源之后，火焰能够较快地自行熄灭的纤维。
通常用极限氧指数（LOI）来表征燃烧的难易程度，当LOI大于21%时，即表明该纤维难以燃烧，阻燃纤维一般分为两大类：本征阻燃纤维和改性阻燃纤维。
1.本征阻燃纤维
本征阻燃纤维是指该纤维本身就具备阻燃性能，离开火源后能迅速自熄且较少释放有毒烟雾。主要包括聚酯纤维、聚酰胺纤维、玄武岩纤维、聚苯并咪唑纤维等。
聚酰胺纤维和聚酯纤维等一类纤维属于热塑性合成纤维，此类纤维的阻燃机理是物理作用的，在加热时发生收缩熔滴，与空气的接触面积减少，并可发生熔滴下落而离开火源，达到阻燃的效果。
玄武岩纤维是以天然玄武岩拉制的连续纤维，具有强度高、耐高温和永久阻燃性等优点。
聚苯并咪唑纤维纤维是一种具有优良耐热性能的纤维，在空气中不能燃烧，也不熔融或滴落，极限氧指数高，是具有防火用途的优良纤维材料。
2.改性阻燃纤维
改性阻燃纤维是指纤维本身不具有阻燃性能，而是将具有阻燃功能的阻燃剂通过聚合物共聚、共混、复合纺丝法、接枝法等加入到纤维中或是用后整理方法将阻燃剂涂在纤维表面或纤维内部。
主要包括阻燃涤纶纤维、阻燃锦纶纤维、阻燃粘胶纤维、阻燃丙纶纤维等。
三、高性能阻燃纤维在汽车防护领域的应用
由于车用阻燃材料的使用空间上具有一定的局限性，与其他阻燃产品相比较，要求在测试时不燃烧，或者可以燃烧但是水平燃烧速度或垂直燃烧速度针对车辆的类型和用途有差异，例如机动车内饰材料的燃烧速度应小于等于70 mm/min。
其次，基于车内环境的安全性能考虑，内饰阻燃材料需考虑烟密度、有害有毒气体的影响，阻燃整理时所用阻燃剂成分应为不易挥发物质，减少雾凇现象。
再次，内饰阻燃材料需同时具备防静电性能，使得车内更清洁，也可以避免车内因可能存在汽油蒸汽或烟气而导致火灾的发生。
数据表明，每辆汽车的耗用纺织品材料达20~42㎡，纺织材料在汽车制造业方面有着巨大的发展空间。汽车用纺织品主要分为功能性和装饰性两类，近年来随着人们经济水平的提高，对功能性的关注度愈来愈高，特别是汽车材料的阻燃性能关系着生命和财产的安全，使得大家更为注重。
高性能阻燃纤维类纺织品主要应用于汽车座椅面料、车门内饰板、轮胎帘子线、气囊、车顶及隔热、吸声材料等方面，同时，以聚酯纤维、碳纤维、聚丙烯纤维、玻璃纤维等生产的非织造布也应用在汽车内饰上。
汽车内饰阻燃面料的推广不仅能保障驾乘人员的生命安全，更是一项造福人类社会的公益事业。
结语
在追求可持续、绿色环保发展的背景下，未来汽车内饰阻燃纤维材料需要依靠化学技术、高分子材料技术和纺织技术等多学科共同支撑，逐渐开发无卤化、无毒、低烟、稳定性好、协同性好的高性能阻燃纤维，如阻燃吸湿纤维及阻燃抗菌纤维等使纤维功能复合化、生产工艺和操作环境的绿色化和具有独特化学结构的耐高温阻燃特性纤维的高技术化。
（文章来源：北京航天试验技术研究所）
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