汽车内饰材料的分类及燃烧特性分析

1 内饰材料的种类及特性
内饰材料的结构分为单一材料和层积复合材料。单 一材料指由同种材料构成的均匀的整体材料；若不同材 料断续连接在一起（例如由缝纫、高频焊、铆接），则不是 层积复合材料，每种材料均属于单一材料。层积复合材 料指由若干层相似或不同材料，其表面之间由熔结、粘 接、焊接等不同方式全面紧密结合在一起的材料[1]。 1.1 汽车内饰材料的种类
熔融滴落现象
具有优良的介电性能、耐冲击、耐水性好，化学稳定性高，使用温度可达 80℃～100℃， PE-HD 熔化温度：220～260；
摩擦性能和耐寒性好；缺点是机械强度不高，质较软，成型收缩率大
PE-LD 熔化温度：180～280
分类标准 构成材料 编织工艺
表 2 汽车内饰用面料类材料特性
材料名称 涤纶 腈纶
3 结束语
按照文献[1] 进行的试验表明，塑料类汽车内饰材 料的燃烧过程较为稳定。发生火灾时，因其燃烧速度较 慢，驾乘人员有更多逃生机会；但塑料类材料在燃烧时 会产生有毒气体和滴落物，进而对人体造成伤害，因此， 建议今后的研究中增加塑料材料燃烧时产生的有毒气 体及滴落物的试验；面料类汽车内饰材料中表层为 PVC 的层积复合材料燃烧过程较为稳定，但燃烧时会产生大 量烟雾和有毒气体，影响驾乘人员的视线并对呼吸道造 成伤害，因此，建议今后增加该类材料的有毒气体及烟 密度试验；对于表层为针织面料的层积复合材料，由于 同一面料取样时切割方向不同也会产生不同燃烧速度， 使得面料燃烧结果存在较大差异，因此，建议对同一针 织面料分别从纵向、横向、斜向 45°都至少取样 5 块，以 比较全面地反映实际燃烧状态。
2.Yanfeng Visteon（Chongqing）Automotive Trim Systems Co., Ltd, Chongqing 401120, China）
Abstract：The authors classify the automobile interior materials into different types based on the position and the
摘 要：从使用位置及材质的角度，对汽车内饰材料进行分类，对汽车塑料类及面料类内饰材料进行水平燃
烧试验，结合试验数据，分析在试验过程中影响材料燃烧速度的因素，并提出建议。
关键词：汽车内饰材料；塑料材料；针织面料；燃烧特性
中图分类号：U465
文献标志码：B
文章编号：1006-3331（2015）03-0040-03
1）单一材料中，各类添加剂的组成比例或阻燃剂 添加分量不同，会使得材料的燃烧特性发生变化，导致 相同厚度的同种材料燃烧速度存在较大差别。
2）单一材料中，材料自身的熔点影响燃烧速度，熔 点低的材料比熔点高的材料更易燃烧，燃烧速度也更 快。
3）层积复合材料中，材料自身的密度及各层材料 间粘接的紧密程度也影响燃烧速度。密度大的材料不易 燃烧，密度小的材料容易燃烧，两者粘接在一起，燃烧速 度会趋于中间速度。粘接紧密的复合材料中空气减少， 使得材料内部的助燃气体减少，材料更加不易燃烧。
2.1 塑料类内饰材料的试验结果
1）塑料类的汽车内饰材料主要用于门内护板、仪
表板、立柱、遮阳板、城市客车座椅、行李舱覆盖层、地板
覆盖层、客车地板等部位，按照文献[1]的试验要求，其材
料组成和试验结果如表 3 所示。
表 3 塑料类内饰材料的试验结果
名称
材料组成
汽车立柱
仪表板
遮阳板 （轿车） 城市客车
座椅 行李舱 覆盖层 地板覆盖层 （客车） 客车地板
是最轻的塑料之一，其屈服、拉伸、压缩强度和硬度均优于低压聚乙烯，有很突出的刚
性，耐热性能较好，可在 100℃以上使用；如无外力，150℃也不变形，除浓硫酸、浓硝酸 外，在许多介质中很稳定，几乎不吸水，高频电性能不好，成型容易，但收缩率大，低温呈
160～170
脆性，耐磨性不好
机械强度较高，化学稳定性及介电性能优良，耐油性及抗老化性能也较好，易熔接及粘 合，价格较低；缺点是使用温度低（在 60℃以下），线膨胀系数大，成型加工性不良
some suggestions.
Key words: automobile interior material; plastic material; knitted fabric; flammability
汽车内饰材料作为汽车组成的一部分，占内部设计 比重较大。汽车内部不同位置的内饰材料，其材料组成 也不相同，不同材料燃烧试验的结果会有一定的差别； 即使材料相同，也会因各种原因造成燃烧试验结果有差 异。现针对不同位置的材料进行水平燃烧试验，观察并 分析其试验结果。
2）面料类材料的主要特性。面料类材料根据构成 材料及编织工艺的不同，分为不同种类，对应的特性如 表 2 所示。
2 试验结果及对比分析
按照文献[1]要求，试样至少为 5 块。如果材料沿不 同方向有不同燃烧速度，则应在不同方向截取试样，并 将 5 块或者更多的试样在燃烧箱中分别试验。因汽车面 料中的针织面料包含两种编织工艺，所以应按照不同的 方向（纵向、横向、斜向 45°）各取 5 块进行试验，以确定 最大燃烧速度并进行分析。以下所讨论的均为材料最大 燃烧速度，其中材料不燃烧（A-0 mm/min）是指在材料被 点燃后未烧到第一标线就熄灭了（燃烧起点至第一标线 间的距离为 38 mm）[5-6]。
根据内饰材料在汽车内的不同位置，主要分为门内 护板、汽车立柱、仪表板、遮阳板、顶蓬衬里、地板覆盖 层、座椅面料及行李舱覆盖层等类型；根据内饰材料材 质的不同，主要分为皮革、纤维、塑料、泡沫、橡胶等种
类。本文重点研究汽车内饰材料中塑料类及座椅面料类 材料在水平燃烧试验中的结果并进行对比分析。
1）塑料类材料的特性。汽车内饰材料中塑料类材 料占的比重较大，常见的塑料类材料有 PP、PVC、PET、 ABS、PE 等[2-4]。其化学名称、特性及熔化温度见表 1。
PP+EP-TD20 PP
搪塑表皮 + 泡沫层 +ABS 塑料 PP
PU 硬质合绵
ABS
PP/PE-TD16
PVC 表层 + 中间玻璃纤 维层 +PVC 底层 + 非纺
织纤维底层 聚氯乙稀树脂
结构 单一 单一 复合 单一 单一
单一
单一
复合
单一
厚度 最大燃烧速 /mm 度 / mm/min 2.5 D-40.6 2.5 D-46.2
是常用的一种工程塑料，具有良好的综合性能，较高的冲击韧性和良好的机械性能，优
良的耐热、耐油性能和化学稳定性，尺寸稳定，易机械加工，表面还可镀金属，电性能良
好；该产品具有高强度、低重量的特点；外观呈浅象牙色，无毒、无味，兼有韧、硬、刚的特
210～280
性，燃烧缓慢，火焰呈黄色，有黑烟，燃烧后塑料软化、烧焦，发出特殊的肉桂气味，但无
Classification and Flammability Analysis on Automobile Interior Materials
Chen Jie1，Cheng Jinping2
（1.Chongqing Vehicle Test & Research Institute, National Coach Quality Supervision and Test Center, Chongqing 401122, China;
度 / mm/min
3.7
A-0
复合
6.0
C-44.2
复合
4.7
单一
2.0
D-33.6 D-29.9
单一
2.0
D-39.9
单一 10.0
A-0
2.2 面料类内饰材料的试验结果 面料类内饰材料一般分为真皮、表层为人造革的复
42
客车技术与研究
2015 年 6 月
合材料和表层为针织面料的复合材料三种。真皮面料中
锦纶纤维 真皮
机织物
针织物
特性 具有耐磨性好、抗撕裂强度高、耐霉变、不被虫蛀、回弹性和抗折皱性好等优点，广泛应用于汽车内饰材料 具有良好的抗紫外线能力，手感柔软，但其耐磨性不好，适于做汽车的顶棚和有篷汽车的车篷 有较好的弹性和耐磨性，可应用在汽车座椅面料中 韧性强、耐磨、透气性好 分为经纱和纬纱两种，因延展性和弹性较差，除座椅安全带外，在汽车内饰材料方面使用较少 常用材料为涤沦，分为经编和纬编两种；经编类面料柔韧性好、弹性及耐磨性较好、透气性好、手感松软，在汽车 内饰材料中应用广泛；纬编类面料延伸性好，但易于脱散，在汽车内饰材料中应用较少
下体饰板、吸音棉。按照文献[1]的试验要求，该门板各部
位材料组成和试验结果如表 4 所示。
表 4 门内护板的试验结果
名称
上装饰板
嵌饰板
扶手上体总成 扶手饰条
前下体饰板 杂物盒
后下体饰板 吸音棉
材料组成 PVC+PP 腈纶面料 +PU + 麻纤维板 PVC+PU+PP
ABS
PP
PET
结构 复合
最大燃烧速 厚度 /mm
9.0
A-0
2.5 D-62.3
13.0 D-69.6
5.5 D-30.5
2.5 D-37.5
2.0
A-0
20.0
A-0
2）由于门内护板是由不同材质、不同厚度或不同
形状的同种材质的材料焊接而成，因此，将其单独列出
进行试验，例如某高配车型的门板划分为上装饰板、嵌
饰板、扶手上体总成、扶手饰条、前下体饰板、杂物盒、后
185～205
表面平滑而有光泽，耐蠕变、耐抗疲劳性、耐摩擦，尺寸稳定性好，磨耗小而硬度高，具有 热塑性塑料中最大的韧性；电绝缘性能好，受温度影响小，但耐电晕性较差；无毒，耐气 候性、抗化学药品稳定性好，吸水率低，耐弱酸和有机溶剂，但不耐热水浸泡，不耐碱