Hvad er de vigtigste flammehæmmende standarder for bilindustrien, som syntetisk læder til biler skal opfylde

Som et nøglemateriale til kabineinteriør er sikkerhedsydelsen af syntetisk læder til biler er altafgørende. Blandt dets mange ydeevneindikatorer er flammehæmning et centralt fokus for globale bilproducenter (OEM'er) og regulatorer. Automotive interiørmaterialer skal opfylde en række strenge automotive flammehæmmende standarder for at sikre, at de bremser forbrændingen i tilfælde af brand, og beskytter passagererne mod at flygte.

Globale kerneregler: FMVSS 302 og EAC/ECE

Hjørnestenen i flammehæmmende standarder for biler er den horisontale forbrændingstest, det mest udbredte og bindende lovkrav på verdensplan.

1. USA: FMVSS 302

FMVSS 302 (Federal Motor Vehicle Safety Standard 302) er en del af U.S. Federal Motor Vehicle Safety Standard og er anerkendt som det mest grundlæggende flammehæmmende krav af den globale bilindustri. Næsten alle bilmaterialer, der kommer ind på det nordamerikanske marked eller samarbejder med amerikanske OEM'er, skal bestå denne test.

Testprincip: En materialeprøve (typisk 100 mm x 356 mm) placeres vandret på et U-formet stativ. En tænder anbringer en flamme på den udsatte ende af materialet i 15 sekunder.

Nøglespecifikationer: FMVSS 302 fokuserer primært på materialets brændhastighed.

Kvalifikationskrav:

Den maksimale brændhastighed må ikke overstige 102 mm/min (4,0 in/min).

Materialet skal enten selvslukke (dvs. ikke have nogen forbrændingshastighed (NB)), før det når det første tidsmærke, eller slukke før det når det andet tidsmærke og opfylde kravet til brændhastighed.

Materialeanvendelse: FMVSS 302 gælder for alle interiørmaterialer i kabinen, inklusive sæder, dørpaneler, loftbeklædninger, tæpper og syntetisk læder. For syntetisk læder til biler er det generelt standard praksis blandt førende producenter at opnå en "selvslukkende" (NB) vurdering.

2. Europa og internationalt: ECE R118 / ECE R107

Reglerne fra Den Økonomiske Kommission for Europa (ECE) har også en betydelig indvirkning i EU, Asien og andre regioner.

ECE R118: Omhandler primært brændbarhedskravene for indvendige materialer, der anvendes i offentlige servicekøretøjer (såsom busser) og er generelt strengere end standarder for personbiler.

ECE R107: Specifikke køretøjsstrukturer og generelle sikkerhedskrav behandles, og bilagene omfatter også flammehæmmende krav til interiørmaterialer.

Disse europæiske regler er også baseret på det horisontale forbrændingsprincip, men kan have specifikke detaljer vedrørende flammepåføringstid, testmiljø og materialeklassificering.

OEM-specifikke og strenge standarder: Hæver sikkerhedsbarrierer

Mange store bilproducenter udvikler, udover at opfylde nationale regler (såsom FMVSS 302), også deres egne OEM-specifikke standarder. Disse standarder er ofte strengere for at imødekomme behovene for globalt salg på flere markeder og forbedre deres brandsikkerhedsimage.

1. Lodret afbrænding

Selvom FMVSS 302 er en horisontal test, kan nogle OEM'er eller specifikke applikationer (såsom loftbeklædning og tæpper) kræve vertikale brændingstests, for eksempel i henhold til UL 94 eller andre interne standarder.

Testprincip: Materialeprøven fastgøres lodret, og en flamme påføres fra bunden.

Nøglemålinger: Vertikale brændingstest fokuserer på, om materialet fortsætter med at brænde, efter at flammen er fjernet (efterflammetid), om det drypper (drypper), og efterglødetiden. Lodrette test anses generelt for mere udfordrende end horisontale test.

2. Varmefrigivelseshastighed (HRR)

I sikkerhedsvurderinger på højere niveau, såsom for højtydende sportsvogne eller højværdikøretøjer, kan fabrikanter henvise til standarder såsom ISO 5660 og bruge et keglekalorimeter til at måle materialets varmeafgivelseshastighed (HRR).

Vigtigt: HRR er en nøglemåling, der måler den hastighed, hvormed energi frigives under et materiales forbrænding. Jo hurtigere forbrænding og jo mere varme der frigives, jo hurtigere og mere intens breder ilden sig. Lavt HRR syntetisk læder hjælper med at bremse temperaturstigningen i kabinen, hvilket giver passagererne værdifuld tid til at flygte.

3. Røgdensitet og toksicitet

Den primære trussel i en brand er ikke selve flammen, men snarere røg og giftige gasser. Derfor får flammehæmmende vurderinger for syntetisk læder stigende opmærksomhed:

Røgtæthed: Dette måles typisk ved hjælp af standarder som ISO 5659-2 eller ASTM E662. Materialer med lav røgtæthed sikrer klart udsyn for beboere i en brand, hvilket letter flugt.

Røgtoksicitet: Dette måler sammensætningen af ​​gasser produceret ved forbrænding, såsom carbonmonoxid, hydrogencyanid og nitrogenoxider. Dette sikrer, at flammehæmmende behandling forhindrer frigivelse af mere giftige gasser. Valget af flammehæmmende middel til syntetisk læder påvirker direkte dets røg- og toksicitetsevne.

Flammehæmmende teknologi: En udfordring i materialevidenskab

For at opfylde disse strenge standarder skal producenter af syntetisk autolæder inkorporere specifikke flammehæmmere (FR'er) i polymersubstratet og overfladebelægningen.

Ikke-halogenerede flammehæmmere (FR'er): På grund af miljøhensyn og lav røgtoksicitet har industrien skiftet til at bruge halogenfri FR'er, såsom fosfor-, nitrogen-, silicium- eller aluminium/magnesiumhydroxid-baserede FR'er, til at erstatte traditionelle halogenerede FR'er.

Ydeevnebalancering: Den vigtigste professionelle udfordring er at sikre, at tilsætningen af ​​flammehæmmere ikke i væsentlig grad kompromitterer de fysiske kerneegenskaber af syntetisk læder, såsom haptik, slidstyrke, lysægthed og hydrolysemodstand.