新能源汽车领域常用的高分子材料有哪些？阻燃性能如何改善？

来源：广州青晏 | 发布日期：2024-07-03

新能源汽车中用到的高分子材料种类丰富多样。目前应用较多的主要有 PP（聚丙烯）、PU（聚氨酯）、ABS（丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物）、PC（聚碳酸酯）、PA（聚酰胺）、PBT（聚对苯二甲酸丁二醇酯）等。

主要材料

首先来看看 PP 材料。PP 是车用塑料中用量最多的高分子材料，它具有许多优点，如耐化学药品性优良、加工过程简单以及成本低等。然而，未添加阻燃剂前的 PP 阻燃性能较差，其极限氧指数仅为 17.8%，一旦发生事故，极易燃烧。

为了改善这一状况，国内外的研究人员通过对聚丙烯基体进行改性，并添加低毒性、无卤素的阻燃剂，成功开发出了具有优异力学性能和良好阻燃效果的聚丙烯复合材料，从而满足了汽车零部件的阻燃需求。

PC 材料在新能源汽车中的应用也相当广泛。虽然溴系阻燃剂能显著提高 PC 的阻燃性，但它存在一些不可忽视的缺点。含溴阻燃材料在高温下容易分解，产生腐蚀性气体，而且还会影响 PC 的透明性，不符合当下的环保要求。

目前，在工业化的 PC 产品中，使用较多的磷系阻燃剂主要有 TPP（膦酸三苯基）、RDP（二苯基磷酸酯）、BDP 等。同时，含硅化合物作为新一代的环保型阻燃剂，因其高效、低毒性、无污染等特性，以及对 PC 加工性能和物理性能影响小，正逐渐受到关注。

ABS 树脂在汽车行业中有所应用，但它自身并不具备阻燃性能。在高温阶段，ABS 稳定性差，极易燃烧，燃烧时还会产生刺鼻气味和黑烟，所以无法直接用于汽车零部件。而 PA 和 PBT 的化合物在电子电气行业有着长期应用，如今在电动汽车领域也面临着日益严峻的要求和挑战，针对这些需求，相关研究正在不断推进。

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再了解一下这些材料在新能源汽车中的具体应用

PP 在新能源汽车中的应用十分广泛。它质轻、结晶度高、易加工，还具有耐腐蚀、抗冲击强度高、抗挠曲性好以及电绝缘性佳等优点。主要用于汽车内饰件、外饰件和功能键，比如仪表盘、门护板、保险杠等，其中内饰应用占比较高。

不过，PP 材料也存在一些不足，比如收缩率大、尺寸稳定性差，容易产生翘曲变形，低温时易脆、韧性差，耐光热老化性也不理想，所以必须进行改性处理。改性后的 PP 具备优良的力学性能，能够代替工程塑料、金属、热固性树脂使用。

PC 在新能源汽车领域也有着重要的地位。在动力电池方面，其优异的阻燃性能、尺寸稳定性及力学性能，使其可广泛应用于动力电池模组、电芯、PACK 等产品制造。

在汽车充电桩方面，PC 薄膜能够作为充电桩面板的材料，凭借高透明度和耐候性能为充电桩提供更好的外观和耐用性。在车载显示屏方面，PC 薄膜是性能优异的光学塑料，在中控显示屏、电子仪表盘到 HUD 抬头显示屏等领域有着广泛应用。

ABS 在汽车行业中应用较多，但在新能源汽车中，由于其自身阻燃性能不佳，高温稳定性差，燃烧时会产生不良现象，所以不能直接用于汽车零部件。目前，用于汽车零部件的常见阻燃材料类型还有 PA、PBT 等，以及由它们组成的各种改性材料和复合材料。在新能源汽车不断发展的背景下，对材料的阻燃性能要求持续提高。

PA（聚酰胺）和 PBT（聚对苯二甲酸丁二醇酯）在新能源汽车高压系统上有着关键的应用。电动汽车和充电桩等领域的部件通常处于高温、强电流和高压环境下，对绝缘性能的要求极高，还要避免漏电起痕。PA6、PA66 和 PBT 的化合物已经在电子电气行业应用了几十年，包括连接器、壳体、断路器、接线端子等。

新能源汽车用到的高分子材料种类丰富，每种材料都有其独特的性能和应用场景。随着新能源汽车行业的持续发展，对这些材料的阻燃性能要求必将不断提升，未来将会有更多创新的材料和应用涌现，以满足新能源汽车日益增长的安全和性能需求。

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【本文标签】阻燃剂、PP、PBT、PA

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