Page 54 - 《橡塑智造与节能环保》2023年7期

车用制品技术与应用

新能源汽车阻燃材料，PP、ABS、PC谁才是大势？

各种改性塑料、复合材料以及轻质合金材料运用
日趋成熟，不仅在传统汽车发动机周边，而且在新能
源汽车的动力电池上，都有各种塑料的应用。
但这些塑料在阻燃这个安全问题上的表现其实并
不理想，阻燃及其相关产业伴随“汽车轻量化”一起成
为汽车行业的热点。
汽车零部件用阻燃塑料发展方向
目前，用于汽车零部件的常见阻燃材料类型有
PP、PA、PU、PC、ABS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 应用于汽车仪表盘、电池包外壳、门护板、立柱、座
块、充电桩及充电枪等部件。 椅护板、保险杠等。
但由于未添加阻燃剂的PP阻燃性能很差，其LOI
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 仅为17.8%，非常容易燃烧。对汽车阻燃用PP研究主
改性PPS、PPO等耐高温塑料。 要围绕对PP基体进行改性，同时通过添加低毒、无卤
充电桩由于较高的使用标准和严苛的使用环境对 阻燃剂，开发具有优异力学性能和阻燃功效的PP复合
工程塑料需求较大，每个充电桩约需6kg工程塑料，目 材料。
前常见的主要有PBT、PA和PC等。 目前，适用于PP的阻燃剂主要为添加型阻燃剂，
制备阻燃塑料时大多会将其极限氧指数LOI提升 应用较多的有卤系阻燃剂（如溴系阻燃剂、溴-锑协效
到25%~35%左右，才能有效提升汽车整体安全指数。 阻燃体系）、无机填充型阻燃剂（如氢氧化镁、氢氧
此外，加上目前电气化和碳中和的双重背景，塑料以 化铝）、磷氮系（如MPP、APP、MCA、磷腈、磷酸
及各种含有卤素的阻燃剂，都将会受到更多限制。 酯等）以及膨胀型阻燃剂（IFR）。
所以，未来阻燃塑料的发展方向除了需要足够的 随着严苛的环保政策的施行，高分子材料用阻燃
机械性能以满足轻量化需求之外，在电动汽车等领域 剂无卤化已是大势所趋。
还会需要材料注重电气、加工、环保方面的要求。 结合具体案例来看，目前已经有以PP为基体，以
阻燃剂将会朝着无卤化及高性能化方向发展，而 长玻纤（LGF）为填充材料，加入磷氮系无卤膨胀型
高性能阻燃剂研究重点将朝着复配协效阻燃技术、无 阻燃剂、MCA等，制备得到LGF增强无卤阻燃聚丙烯
卤化阻燃、膨胀型阻燃、超细化、纳米化技术、高效 电池槽的例子。
表面化学修饰技术以及多功能化技术等方向发展。 制备过程中采用双母粒制备法，通过分别制备
阻燃材料在汽车零部件上的应用 LGF母粒和无卤阻燃母粒，将两者混合均匀后直接注
当下应用的阻燃塑料主要以PP、PU、ABS和PC 塑制得阻燃PP制品。

为主，根据汽车零部件的特殊需求也相应有复合材料 双母粒制备法避免了长玻纤母粒制造过程中，由
（合金化）、PA、PBT和PMMA等材料的使用。 于过度剪切引起的剪切区温度过高，引起阻燃剂降解
阻燃PP 和玻纤长度短造成的力学性能下降问题。
PP是车用塑料中用量最大的高分子材料，具有优 阻燃PP无卤化改性技术中，IFR因其对PP加工流
异的耐化学腐蚀，并且加工过程简单、成本低。广泛 动性和低密度优势影响最小、阻燃效率优异、用量

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