汽车工业的高速发展带来的关键趋势之一就是轻量化，如今各种改性塑料、复合材料以及轻质合金材料运用日趋成熟，无论是在传统汽车发动机周边，还是新能源汽车的动力电池上，都能看到各种塑料的身影。
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汽车零部件用阻燃塑料未来发展方向
这些材料在阻燃这个安全问题上的表现其实并不尽如人意。所以阻燃及其相关产业在近年来的讨论度也喧嚣尘上。
今天我们就来看看，从汽车零部件的角度出发，阻燃材料未来都有哪些发展方向，以及各种阻燃材料都有哪些应用。
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块、充电桩及充电枪等部件，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，以及改性PPS、PPO等耐高温塑料。
充电桩由于较高的使用标准和严苛的使用环境对工程塑料需求较大，每个充电桩约需6kg工程塑料，目前常见的主要有PBT、PA和PC等。
汽车保有量的提升，让汽车自燃起火事故也层出不穷。所以当材料应用于汽车部件时，必须考虑材料的阻燃防火性能是否能够达到国家标准。
一般来说，制备阻燃塑料时大多会将其极限氧指数LOI提升到25-35%左右，才能有效提升汽车整体安全指数。
此外，加上目前电气化和碳中和的双重背景，塑料这种以石油为原料的产品，以及各种含有卤素的阻燃剂，都将会受到更多限制。
所以，未来阻燃塑料的发展方向，除了需要足够的机械性能，以满足轻量化需求之外，电动汽车等领域还会需要材料注重阻燃、电气、加工、环保方面的要求。
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阻燃材料在汽车零部件上的应用
目前，在汽车承重件、新能源车电池组等汽车零部件中，随处可见高分子材料应用的身影。高分子材料在车用零部件中的应用，以及提升汽车安全性的需求，促进了阻燃型高分子材料的发展。
当下应用的阻燃高分子材料主要以PP、PU、ABS和PC为主，根据汽车零部件的特殊需求也相应有复合材料（合金化）、PA、PBT和PMMA等材料的使用。
阻燃PP
PP是车用塑料中用量大的高分子材料，具有优异的耐化学腐蚀，并且加工过程简单、成本低。目前广泛应用于汽车仪表盘、电池包外壳、门护板、立柱、座椅护板、保险杠等。
但由于未添加阻燃剂的PP阻燃性能很差，其LOI仅为17. 8%，非常容易燃烧。
国内外对汽车阻燃用PP研究主要围绕对聚丙烯基体进行改性，同时通过添加低毒、无卤阻燃剂，开发具有优异力学性能和阻燃功效的聚丙烯复合材料，以满足汽车零部件的阻燃需求。
目前，适用于PP的阻燃剂主要为添加型阻燃剂，应用较多的有卤系阻燃剂（如溴系阻燃剂、溴-锑协效阻燃体系）、无机填充型阻燃剂（如氢氧化镁、氢氧化铝）、磷氮系（如MPP、APP、MCA、磷腈、磷酸酯等）以及膨胀型阻燃剂（IFR）。
正如我们上文所说，随着严苛的环保政策的施行，高分子材料用阻燃剂无卤化已是大势所趋。
结合具体案例来看，目前已经有以PP为基体，以长玻纤（LGF）为填充材料，加入磷氮系无卤膨胀型阻燃剂、MCA等，制备得到LGF增强无卤阻燃聚丙烯电池槽的例子。
制备过程中采用双母粒制备法，通过分别制备LGF母粒和无卤阻燃母粒，将两者混合均匀后直接注塑制得阻燃PP制品。
双母粒制备法避免了长玻纤母粒制造过程中由于过度剪切引起的剪切区温度过高引起阻燃剂降解和玻纤长度短引起的力学性能下降问题。
阻燃PP无卤化改性技术中，IFR因其对PP加工流动性和低密度优势影响小、阻燃效率优异、用量少、低烟无毒等优点，被认为是无卤阻燃PP中前景的发展方向之一。
阻燃PP在我国起步较晚，但发展很快。特别是近年来增长迅猛的新能源汽车行业直接推动了阻燃PP需求量的快速增长，国内众多高校、科研机构以及企业参与到车用零部件阻燃PP的开发中来。
今后，车用阻燃PP的研究将重点聚焦于高效和环保，通过选择无卤阻燃剂、膨胀型阻燃剂、磷氮系阻燃剂以及复配型阻燃剂同时结合其他助剂，开发出性能优异的阻燃PP材料。
阻燃ABS
ABS在汽车行业崛起之前，也是全球用量家电高分子材料之一。据不完全统计，我国约80%的ABS消费量来自于家电领域，而这主要得益于ABS出众的表面涂装性能、耐久性和防腐性。
也是这些特点，让ABS在汽车涂装领域成为了典型。但ABS树脂的分子结构中只有C、H、O三种元素，所以不具备阻燃性能，在高温阶段的稳定性很差，极易燃烧。同时在燃烧过程中还会产生刺鼻气味和黑烟，无法直接用于汽车零部件。
目前，ABS的主要应用方向是通过阻燃或耐高温改性，亦或者与PC共混合成PC/ABS复合材料，下文也会详细介绍。
对于ABS而言，卤系阻燃剂的阻燃效率比较高，其中溴系阻燃效果又好于氯系。虽然卤系阻燃成本低、效果好，但从业者众所周知，今后卤素阻燃会面临来自政策和环保法规的巨大压力。
所以，ABS的阻燃改性仍然是重要的研发方向。不过话说回来，对于阻燃标准严格的应用场景，溴系阻燃剂还是目前主流的选择。据悉，用于电子电器产品中的ABS约有70%都采用溴系阻燃剂。
