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朗盛子公司推出Tepex阻燃材料 适用于电动汽车的高压电池部件

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Tepex连续纤维增强热塑性复合材料,由于其特殊的半成品结构,即使不含阻燃添加剂,也表现出良好的防火性能。朗盛子公司Bond-Laminates 针对Tepex的典型应用和安装情况,进行全面的调查和测试(部分与外部测试机构合作),得出这一结果。

Bond-Laminates研发负责人Dr. Stefan Seidel表示:“测试还表明,我们的复合材料,很适合用于电动汽车高压电池的结构和外壳部件。出于安全考虑,这些部件需要具有优良的阻燃性能。此类材料是铝的一种轻质替代品,可以提供成本效益高的部件解决方案。这要归功于混合成型方法可以将各种功能集合在一起,从而降低成本,而且加工方法简易,不需要再加工。”

其中,在美国联邦机动车辆安全标准FMVSS 302 (Federal Motor Vehicle Safety Standard)测试中,主要是测试材料在汽车内饰中的燃烧特性,如燃烧速度。在测试过程中,非阻燃Tepex版本的表现很好。材料确实被点燃了,但在规定的测试时间内,火焰几乎没有向外蔓延。

同时,按照联合国180,6.2.4规定,对非阻燃型Tepex版本进行火盆试验。将测试样本平放在正在燃烧的燃料上,直接暴露在火中70秒,以及不直接暴露在火中60秒。该测试真实再现Tepex在典型应用中可能面临的火灾情况,如车身下镶板组件。

正如Seidel所说:“在这两种测试中,复合材料上没烧出孔,纤维也没有烧着。”塑料也未出现任何滴烧现象,而且试件自己就会熄灭。”阻燃性能产生的原因在于,阻燃连续纤维含量高,易燃塑料的比例相对较低。

另外,所进行的UL 94测试,并没有提供任何可靠依据,解释Tepex的实际火行为。原因是垂直固定试样从边缘处暴露于火焰中。Seidel说:“这种方法与典型的Tepex安装情况不符。通常情况下,我们的复合材料经过二次成型和回注流程,可以阻碍火焰进入纤维末端。”

Bond-Laminates针对需要强制性V-0分类的应用,提供基于聚酰胺、聚碳酸酯和聚苯硫醚的无卤阻燃Tepex材料。例如,聚碳酸酯产品类型在UL黄牌上分别列为V-0,其试样厚度在0.4-2.2mm之间。

在电动汽车动力系统中,Tepex材料的潜在应用能力很大。Bond-Laminates通过自己的测试装置,全面研究基于聚酰胺6的二次注塑成型Tepex材料的燃烧行为。测试使用的“HiAnt carrier”,是用Tepex制成的U型型材,其内部通过各式由聚酰胺6制成的横向肋加强,有或没有阻燃包装。实际测试样品在900°C的火焰中暴露于6个位置,持续30秒到5分钟,例如,聚酰胺肋上或未经过二次成型的地方。

在这一测试中,非阻燃Tepex材料再次证实了其优良的防火性能。经过五分钟的火焰处理后,只有模制肋材料出现燃烧现象,而且只有在不配备特殊的阻燃剂的情况下才会燃烧。相比之下,如果采用通过测试的阻燃聚酰胺制成的肋和二次成型区域,火焰处理区域的火焰不会蔓延,而是在燃烧器被移除时熄灭。Seidel表示:“对于阻燃元件的设计来说,将非阻燃Tepex与阻燃注射成型材料相结合,可以提供非常大的安全系数。我们看到了这种材料组合应用于高压电池组件的巨大潜力,如外壳和隔板,也可以应用于感应电池充电系统的地板。”


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