阻燃材料解决方案

创新阻燃材料的应用,或将成为破局新能源动力电池安全性难题的关键之一

汽车电气化已成大势所趋,新能源汽车需求日渐攀升,然而动力电池热失控,造成电动汽车起火乃至爆炸,一直是消费者、电池厂商和整车厂的心头大患。创新阻燃材料的应用,或将成为破局新能源动力电池安全性难题的关键之一。

阻燃机理

要想有效解决新能源汽车动力电池起火难题,则需要从源头充分了解阻燃机理。燃烧的发生,通常需要具备三大条件,即:被燃物、热量以及助燃剂,空气中的氧气,则是天然助燃剂。通常,动力电池起火是由于电池过度充放电,或电池内部机械损坏造成电路短路引起的。因此在燃烧发生的瞬间,使用具备阻燃机制的材料阻隔火灾发生至关重要。

要想材料具备阻燃性能,最简单的方式便是添加阻燃剂。 以常见的含磷阻燃剂为例,当燃烧发生时,含磷阻燃剂在高温条件下发生分解,生成磷酸。磷酸在聚合物表面的高温作用下,使聚合物快速脱水,形成碳层。由于碳层的存在,能够有效阻隔氧气与聚合物的接触,同时阻隔热量向聚合物内部传递。在隔氧和隔热的双重作用下,达到阻燃功效。

与此同时,含磷阻燃剂的使用,除了生成磷酸外,也会产生大量的含磷自由基。含磷自由基能够有效猝灭空气中由于燃烧产生的含碳、含氧等具备助燃效果的自由基,从而起到阻燃效果。

阻燃性能测试标准

行业内要如何去定量评估材料的阻燃效果呢?比较通用的测试方法是UL94 阻燃测试标准。具体操作方式是将样本做成一定尺寸的样条,夹于样品夹上。使用火焰垂直燃烧样条。 

材料的阻燃效果,则是通过5个标准维度进行评估,而表现最佳的VTM-0阻燃效果,需要材料在测试过程中,同时满足单次燃烧时间小于10妙,5次总燃烧时间小于50秒,二次点燃的燃烧时间小于30秒,样条燃烧不能到125毫米标记处,且燃烧滴落物不能引起棉纱布着火五大严苛条件,方可称作材料具备VTM-0燃烧标准。 

艾利丹尼森阻燃技术平台

Loading...

与此同时,艾利丹尼森具备较强的配方定制能力,可根据客户需求通过实验室配方调整定制配方,开发出满足例如:高粘性、耐高温、耐UV或耐刮擦等特殊应用的解决方案。艾利丹尼森的阻燃技术平台,也拥有较为全面的阻燃产品产品线,可满足电子行业、汽车行业等多重应用。

阻燃胶水平台

经济型的胶水解决方案,胶水本身不具备阻燃性能,通过搭配阻燃基材的使用,可达成UL VTM-2的阻燃标准。常规型的解决方案是在胶水中添加阻燃剂,通过物理混合,使得胶水材料具备UL VTM-0的阻燃功效。

而优质型的阻燃胶水解决方案,则是通过艾利丹尼森特殊设计的聚合物,该聚合物主链含有具备阻燃性能的化学物质,从而使得聚合物本身具备阻燃功效。通过该聚合物的使用,只需在胶水中添加少量外加阻燃剂,便可达到UL VTM-0的优质阻燃标准。该类解决方案适用于具备超薄结构或超粘结构产品中。

阻燃涂层平台

艾利丹尼森也具备完善的涂层解决方案。该方案覆盖常规型与优质型两种应用范围。常规型的涂层解决方案,通过物理添加阻燃剂的方式,使得涂层材料达成UL VTM-0的阻燃效果。

而优质型阻燃涂层解决方案最大的特点,便是通过艾利丹尼森特殊设计的遥爪聚合物,该遥爪会像手一样紧紧抓住阻燃剂,通过化学机制使材料达成优质的阻燃功效,同时赋予涂层较好的透明性。该技术的应用也可有效防止燃烧过程中燃烧物滴落的风险。