阻燃PC高分子材料在汽车零配件中的应用

阻燃PC高分子材料在汽车零配件中的应用

一、阻燃PC的应用领域

聚碳酸酯( PC )做为5种工程塑料之一，以其具有高强度、高抗冲击性、耐热性等优势而广泛应用在汽车零配件生产。比如，汽车仪表板、照明系统、热板、除霜器、聚碳酸酯合金制的保险杠等。消费的升级，新能源车和轻量化的发展，国内对PC需求也随之增加，2019年全球PC产能增加到640万吨，中国占72%，达到460万吨，2015-2019年全球产能年均增长PC本身具有一定阻燃性，与PE、PP等普通高分子材料相比较具有很大的优势，LOI为21% ~ 24%，UL94为V2级。可是，在对汽车零配件阻燃要求相对高的应用场景，阻燃性能还是不够，还要阻燃改性。

溴系阻燃剂能显著提高PC的阻燃性，最常见十溴二苯醚( DBDPO )、四溴双酚a ) A (TBB-PA )等。可是，含溴阻燃材料高温下很容易分解，形成腐蚀性气体，会让汽车零配件造成损伤。此外，溴系阻燃剂的添加严重影响PC的透明性，另外欧盟无卤化，不符合环保政策要求。现在，工业化PC产品中最常用的磷系阻燃剂通常是TPP (膦酸三苯基)、RDP )二苯基磷酸酯)、BDP。 TPP在常温下为固体，热稳定性差，在PC加工温度下很容易挥发，只发挥气相阻燃作用。 RDP和BDP在常温下为液体，具备良好的热稳定性，能够同时发挥气相和固相的阻燃作用，另外BDP与PC有良好的相容性，能够发挥增速固化的作用，因而PC BDP体系成为较多使用的体系，BDP的添加比例是10%

此外，含硅化合物是新一代环保型阻燃剂，因其高效、低毒性、无污染等特点，以及对于聚硅氧烷、聚硅氧烷等PC加工性能和物理性能的影响小，逐渐受到重视。汽车零配件用PC在选取阻燃剂的时候也贴近无卤素环境，通过加入各种助剂或制造复合型阻燃剂，提升了PC的综合性能。此外，PC根据使用与ABS、PBT等的复合材料，也最适宜提升PC的加工性和阻燃性。

二、其它阻燃高分子材料

PP、PU、ABS和PC是当前主要用于汽车零部件生产的阻燃高分子材料，此外，两种或两种以上高分子材料熔融共混制备的复合材料是现阶段较多所使用的。比如为PC/ABS、PC/PBT、PC/FR复合材料等. Polymaker公司推出了依托于PC的3D打印材料，并将其应用于车辆零部件的生产。3种产品分别是Polymaker PC-ABS、Polymaker PC-PBT、PolyMaxPC-FR，这几种产品各有特色，在耐热性、耐冲击性、加工性、阻燃性方面都是Polymaker PC-PBT同样，为了能让材料UL94达到V0级，PolyMaxPC-FR在成本创Makrolon产品中明显改善了阻燃性，被用来新能源汽车的电池箱。