吳春海 王丹
中國汽車技術研究中心有限公司 天津市 300300
汽車內飾是指具有一定的裝飾性及功能性、安全性及工程屬性的車內零部件和改裝所用到的汽車產品;汽車內飾是汽車車身的重要組成部分,而且內飾設計工作量占到車造型設計工作量的60%以上,遠超過汽車外形,是車身最重要的部分之一。
根據內飾材料在汽車內的不同位置分為地毯、頂棚系、方向盤、座椅系統、儀表板、門內護板、立柱護板、遮陽板、行李箱內裝件、發動機艙內裝件、遮陽簾和其他內部懸掛材料等。根據內飾材料材質的不同,主要分為PE、ABS、PP、PU、纖維、塑料、海綿、橡膠等。
內飾材料根據GB8410-2006分為層積復
圖1 內飾取材占比圖
合材料和單一材料。燃燒試驗的技術指標為燃燒速度不大于100 mm/min,且分為5個等級,A-0、B、C- mm/min、D- mm/min、E,其中E為不滿足燃燒速度的要求。而對于其他專業車型要求則還有進一步的規定。具體將在第二節闡述。
結合近5年來某檢測機構承接GB8410的燃燒試驗數據
按照不同材料進行分類,統計出相同材料、不同厚度區間及不同燃燒速度區間的統計情況,具體如下:
2.1.1 單一材料:其他單一材質主要有PVC、棉氈、海綿、人造革、天然橡膠、尼龍、PU、PES、TPE、SMC、LDPE、PPF等材質,這些材質除PU有很高的燃燒速度外,其他燃燒速度幾乎都在A-0。
2.1.2 層積復合材料:因為層積復合材料的組合非常多,無法有效統計出相同層積復合材料的數據,因此這里只能統計層積復合材料中含有一種或者幾種代表性的材質的樣本進行部分數據的分析。
通過數據分析,單一材料中燃燒速率的標準差在厚度較小和較大區間呈現數值較大,表明數據比較離散,燃燒速率波動較大,中間材料呈現較平穩,進一步分析厚度較大和較小發現較小燃燒速率較大;較大厚度的材質,出現A-0mm/min的比例很大。同時分析層積復合材料的厚度和速度的對照關系,剔除材質因素的影響,單一材料和層積復合基本上符合厚度越大燃燒速率越小的趨勢。
表1 材質PP等(包含各種改性材料)燃燒情況
表2 層積復合材料燃燒情況
2.1.3 不合格情況:通過分析這5年的內飾材料燃燒情況,對于燃燒不合格的情況統計如表3:
以上材料不合格情況除了材料中添加劑組成或阻燃劑添加量有關之外,與材料的熔點、密度和各層材料間粘接緊密程度等因素也有很大關系。同時看出目前各種類型的內飾材料的燃燒安全性依然存在著比較高的風險。
2.2.1 GB7258-2017:車內內飾材料應采用符合GB 8410 規定的阻燃材料,其中客車內飾材料的燃燒速度應不大于70 mm/min。對設有乘客站立區的客車和發動機后置的其他客車,其發動機艙使用的隔音、隔熱材料應達到GB 8410規定的A-0 級的要求。
2.2.2 GB/T2408-2008:工信部裝[2016] 377號《關于進一步做好新能源汽車推廣應用安全監管工作的通知》中所有新生產的新能源客車防火性能要按照《電動客車安全技術條件》4.3節執行。其中B級電壓部件所用絕緣材料、可充電儲能系統內應使用阻燃材料的阻燃性能應符合GB/T 2408-2008規定的水平燃燒HB級,垂直燃燒V—0級。
2.2.3 GB32086-2015:對于特定種類的汽車內飾材料,如運載超過22名乘客的M3類汽車內飾用窗簾、遮陽簾和/或其他內部懸掛材料(不適用于有站立乘客的城市客車)需要按照GB32086的要求進行垂直燃燒,燃燒速度應不大于100mm/min。
2.2.4 GB24407-2012:此標準適用于幼兒園階段3周歲以上及九年制義務教育階段受眾群體所乘用的專用校車,明確指出內飾材料的水平燃燒速度按GB8410-2006進行,速度不大于70mm/min;氧指數OI≥22%,其中紡織品、塑料和橡膠類涂覆織物需按照GB/T5454執行,其他塑料材料需按照GB/T2406.2執行;煙密度等級(SDR)≤75,需按照GB8627執行;對于電氣設備及導線應滿足負荷要求,絕緣良好并具有阻燃性能,其中波紋管需達到GB/T2408標準中規定的V-0級水平。
首先,GB8410要求樣件預處理時間至少24小時,不超過168小時, 對于預處理時間沒有區分材料類別,比較模糊,實際操作中一般都會預處理24時之后就開始進行試驗;對于不符合尺寸要求的樣件,用同種工藝和材料制成的標準樣件的試驗結果不能用于鑒定、認證情況。內飾材料很多在尺寸上不符合要求或者拱高超過13mm等奇形怪狀的情況,這影響到很多企業要求做認證或。同時,在內飾材料燃燒的過程中用肉眼通過燃燒箱視窗觀察樣件燃燒情況并進行試驗操作會產生誤差,影響試驗結果。
其次,GB8410的使用范圍較寬,轎車、多用途乘客車、載貨車和客車都用到GB8410針對水平方向考察內飾材料的燃燒情況,而實際上有很大比例的內飾是垂直布置的,燃燒過程快,水平燃燒無法體現真實燃燒過程。
表3 內飾材料燃燒不合格情況
最后,內飾在燃燒時會產生滴落物、有毒氣體和煙霧,使人窒息、中毒和降低可視度,影響生命健康和逃生機會。雖然在某些標準中對專用車有部分規定,但是針對范圍很小,因此對于比較普及的GB8410在這方面沒有相關考慮。
GB8410只考察水平方向上的燃燒速度,并不能真實體現內飾燃燒的實際情況,建議修訂標準時,增加垂直燃燒、煙密度、氧指數、熔融滴落試驗,同時也可將目前的適用于不同車輛不同規定的阻燃標準全部整合到GB8410中,使相關零部件企業更加清晰阻燃標準的要求。
通過對GB8410阻燃數據的統計,實際分析出內飾材料的阻燃性能情況,內飾材料的燃燒安全性依然存在著比較高的風險。同時通過其他類型的阻燃標準的分析,也結合歐洲體系的總體格局,建議在GB8410的基礎上增加相應的必要的評價內容,有效的規范約束車用內飾材料生產企業,不斷的促進其完善和改進內飾材料的阻燃性能和其他安全性能,從源頭上保護消費者的人身安全和財產安全。