央广网北京7月23日消息(记者王蕊)2021年7月22-24日,吉林省人民政府、长春市人民政府、中国汽车技术研究中心有限公司、中国第一汽车集团有限公司、中国汽车工程学会主办的“2021年中国汽车创新大会”在吉林省长春市隆重召开。

创新大会以“创新引领未来,科技改变生态”为主题,围绕汽车技术协同创新、创新生态打造、“卡脖子”技术与前沿关键技术研讨、投融资服务与技术转移、技术创新与知识产权运营等热点议题展开研讨,共话汽车未来。

大会期间,中国工程院院士王玉忠发表了题为车用高分子材料的阻燃高性能化”的主旨演讲。他表示,“没有任何一种阻燃体系能包打天下,因为每一种材料燃烧的机理不一样,我们设计时必须根据材料的燃烧机理设计适应它的一些材料,阻断燃烧的过程的进行,或者不容易点燃。”

中国工程院院士 王玉忠

以下为演讲实录:

非常高兴有这个机会到汽车共和国长子长春市,来参加中国汽车创新大会。高分子材料无论是在汽车行业,还是在其他行业量很大,中国是汽车的生产、使用大国。涉及的材料很多,特别是汽车轻量化对高分子材料需求越来越多,高分子材料与金属材料相比有巨大的缺陷是易燃,有安全问题,尤其新能源车对火要求更多。今天时间比较短,我简单把相关的问题给大家作一个介绍。

汽车很多部位都用高分子材料,特别是是轿车,都是高分子材料,除了安全以外,现在汽车内饰材料对VOC要求非常高,特别是体验感。国内有很多做的非常好的,这里用了很多高分子材料以外,除了阻燃安全以外,对VOC要求越来越高。材料不仅仅需要火的安全,其他性能也要达到,增加了阻燃功能就会影响其他性能,可能就增加VCO释放,就会出现问题,所以怎么协调这些功能是需要解决的。

国内轿车里的高分子材料用量不多,国外德系汽车、日系汽车用的高分子材料总量比较大,平均一辆车国内不到150公斤,美国用的更少一些,但是趋势在不断增加,我们就要考虑到怎么样能够解决这些问题。这些图片中可以看到发生一些易燃性引发的火灾问题,家用汽车的要求低一些,无论怎么样,未来包括舒适感、安全感的要求越来越高了。

高分子材料最大的问题会分解成挥发性的易燃物体,产生热量以后使高分子进一步分解,分解以后又产生易燃的东西,这个循环不断发生导致高分子燃烧,阻燃在每一个环节希望终止掉,终止以后才能释放不下去,大的密闭空间,比如公共交通里面都是空调,是密闭的体系,点燃的时候温度达到轰然火灾就发生了。如果这个阶段截止就不会燃烧,这就是阻燃的作用,阻燃不是灭火,而是在前期发挥作用。氢自由基终止掉反应以后,后面就不会发生火灾,有些阻燃剂有有毒有害的,所以对这些物质的使用进行了限制,对阻燃的要求就更高了,以前好用的阻燃体系就不能用了,这样带来的问题就要考虑到性能之间的平衡,找更有效的,这是我们寻找的体系。

聚氨酯软泡材料,对烟的抑制有很好的作用。热释放最大的问题是希望达到轰然的温度,每增加1分钟就有逃离现场的可能性,一氧化碳是非常有毒的材料,我们都是为了降低烟和一氧化碳的释放。

高透明防火涂层,内饰有很多纺织品,既能够达到非常好的阻燃性能,又能够很好的解决VCO问题。我们希望既达到阻燃效果,又疏油疏水“双疏”。多功能阻燃对汽车内饰来讲是很好的材料。还有阻燃聚碳酸酯,我们延迟热释放以外希望性能不下降,其他性能都要考虑到,综合性能要提升,而不是仅仅一个性能,阻燃搞定就完了,但是副作用很多。阻燃气凝胶材料的性能也非常好,它的保温效果非常好,气凝胶很快就会膨胀,有非常好的阻燃效果。聚双环戊二烯这也是一种很好阻燃材料。

以上是举了几个例子,实际我们做的工作很多,我们对各种体系,工程塑料、通用塑料、泡沫体系等等我们都在做。这些材料到目前为止没有任何一种阻燃体系能包打天下,因为每一种材料燃烧的机理不一样,我们设计时必须根据材料的燃烧机理设计适应它的一些材料,阻断燃烧的过程的进行,或者不容易点燃,尽可能速度慢,而且很快终止,这是我们要做的工作,所以我们设计不同的材料,发展了新的阻燃原理,能够得到更好的适用,我们有40余项目专利得到实施,获得了很多奖项。

回收循环问题大家关注到了,我们不仅仅做阻燃本身,希望做高分子循环,特别含阻燃的回收更难,所以我们在实验室里做了大量工作,我们做生物基材料等,除了这个以外对回收循环做了大量工作,最近我们在这个领域和一些企业正在合作,谁生产东西将来要自己收回来,这样才能使材料既服务社会各个领域,另外不对环境产生污染,同时资源再利用,解决碳排放问题,对未来碳达峰、碳中和作出贡献。这个图片是我们的团队,我们希望为国家在高分子安全和循环方面作出我们的贡献,谢谢!