阻燃材料ABS、PC在汽车零部件上的应用

　　目前，用于汽车零部件的常见阻燃材料类型有PC、ABS、PP、PA、PU、材料，以及由它们组成的各种改性材料和复合材料。

　　相比于传统燃油车，新能源汽车新增了电池组模块、充电桩及充电枪等部件。

　　单台新能源车电池组模块工程塑料的使用量约30kg，新能源车塑料壳体目前主要使用改性PP，以及改性PPS、PPO等耐高温塑料。

　　充电桩由于较高的使用标准和严苛的使用环境对工程塑料需求较大，每个充电桩约需6kg工程塑料，目前常见的主要有PBT、PA和PC等。

　　当下应用的阻燃塑料主要以PP、PU、ABS和PC为主，根据汽车零部件的特殊需求也相应有复合材料(合金化)、PA、PBT等材料的使用。

　　阻燃ABS材料

　　ABS材料在汽车行业崛起之前，也是全球用量最大的家电高分子材料之一。

　　据不完全统计，中国约80%的ABS消费量来自于家电领域，而这主要得益于ABS出众的表面涂装性能、耐久性和防腐性。

　　也是这些特点，让ABS在汽车涂装领域成为了典型。但ABS树脂的分子结构中只有C、H、O三种元素，所以不具备阻燃性能，在高温阶段的稳定性很差，极易燃烧。同时在燃烧过程中还会产生刺鼻气味和黑烟，无法直接用于汽车零部件。

　　目前，ABS的主要应用方向是通过阻燃或耐高温改性，亦或者与PC共混合成PC/ABS复合材料。

　　对于ABS而言，卤系阻燃剂的阻燃效率比较高，其中溴系阻燃效果又好于氯系。虽然卤系阻燃成本低、效果好，但从业者众所周知，今后卤素阻燃会面临来自政策和环保法规的巨大压力。

　　所以，ABS的阻燃改性仍然是重要的研发方向。

　　不过对于阻燃标准严格的应用场景，溴系阻燃剂还是目前最主流的选择。据悉，用于电子电器产品中的ABS约有70%都采用溴系阻燃剂。

　　PC/ABS兼备二者优点，具有更好的HDT和稳定性，加工性能也更好，目前已是产量最大、技术最成熟的塑料合金，也是目前在汽车零部件领域应用最广泛的材料之一。诸如汽车仪表板、蓄电池组、车身、内饰等部位，都用到了PC/ABS材料。

　　不过要注意的是，在某些指标上还是有“1+1<2”的情况：PC本身是一种自熄材料，UL94可达V2级，但PC/ABS的阻燃性能有所下降，需要补足。

　　目前常用的除了卤系和磷系，值得关注的发展方向还有纳米阻燃剂，诸如纳米级的三氧化二锑、氢氧化铝、氢氧化镁以及纳米层状双氢氧化物等等。

　　阻燃PC塑料

　　PC作为五大工程塑料之一，在汽车零部件上的应用也相当成熟，诸如汽车仪表板、车灯系统、加热板、除霜器甚至是一些PC合金制作的保险杠等等。

　　PC本身具有一定阻燃性，相较于其它高分子材料(如PE、PP等)拥有一定优势，LOI可到21-24%。然而对汽车零部件阻燃要求相对较高的应用领域，仍需要对其进行阻燃改性。

　　溴系阻燃剂能明显提高PC的阻燃性能，常用的有十溴二苯醚(DBDPO)、四溴双酚A(TBB-PA)等。但含溴的阻燃材料在高温下容易分解产生腐蚀性气体，使汽车零部件受损。

　　而且，溴系阻燃剂的添加会严重影响PC的透明性，同时也不符合欧盟无卤化、环保政策的要求。

　　当前，工业化的PC产品中使用最多的磷系阻燃剂。

　　主要是TPP、RDP和BDP

　　其中，TPP常温下为固态，热稳定性较差，在PC加工温度下容易挥发，仅发挥气相阻燃作用。

　　RDP和BDP常温下为液体，具有较好的热稳定性，可同时发挥气相和固相阻燃作用，同时BDP与PC有较好的相容性，可起到增速硬化的作用。

　　所以PC+BDP体系成为使用较多的一种体系，BDP添加比例大约为10%。

　　此外，含硅化合物作为新一代环保型阻燃剂，因其高效、低毒、无污染等特性，以及对PC加工性能和物理性能影响较小也逐渐受到关注，如聚硅烷、聚硅氧烷等。

　　汽车零部件用PC在选用阻燃剂时也在向无卤环保靠近，通过添加多种助剂或者制备复合型阻燃剂等途径，提升PC的综合性能。

　　此外，PC通过与ABS、PBT等组成复合材料也是提升PC加工性能和阻燃性能的不二选择。

　　其他阻燃材料

　　将PP、PU、ABS和PC中两种或以上高分子材料熔融共混制备的复合材料也是目前使用较多的一种材料，如PC/ABS，PC/PBT，PC/FR复合材料等。

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