Quais são os principais padrões automotivos de retardante de chama que o couro sintético automotivo deve atender

Sendo um material fundamental para o interior dos habitáculos, o desempenho de segurança do couro sintético automotivo é fundamental. Entre os seus muitos indicadores de desempenho, o retardamento de chama é um foco principal para os fabricantes de automóveis (OEM) e reguladores globais. Os materiais do interior automotivo devem atender a uma série de padrões rigorosos de retardamento de chamas automotivos para garantir que retardam a combustão em caso de incêndio, protegendo os ocupantes de escaparem.

Regulamentos Básicos Globais: FMVSS 302 e EAC/ECE

A pedra angular dos padrões de retardamento de chama automotivo é o teste de queima horizontal, o requisito regulatório mais amplamente utilizado e vinculativo em todo o mundo.

1. Estados Unidos: FMVSS 302

FMVSS 302 (Federal Motor Vehicle Safety Standard 302) faz parte do Federal Motor Vehicle Safety Standard dos EUA e é reconhecido como o requisito mais fundamental de retardamento de chama pela indústria automotiva global. Quase todos os materiais automotivos que entram no mercado norte-americano ou que interagem com OEMs dos EUA devem passar neste teste.

Princípio do teste: Uma amostra de material (normalmente 100 mm x 356 mm) é colocada horizontalmente em um suporte em forma de U. Um acendedor aplica uma chama na extremidade exposta do material por 15 segundos.

Especificações principais: FMVSS 302 concentra-se principalmente na taxa de queima do material.

Requisitos de qualificação:

A taxa máxima de queima não deve exceder 102 mm/min (4,0 pol./min).

O material deve autoextinguir-se (ou seja, não apresentar taxa de queima (NB)) antes de atingir a primeira marca de tempo, ou extinguir-se antes de atingir a segunda marca de tempo e atender ao requisito de taxa de queima.

Aplicabilidade do material: FMVSS 302 se aplica a todos os materiais internos do habitáculo, incluindo assentos, painéis das portas, forros do teto, carpetes e couro sintético. Para couro sintético automotivo, obter uma classificação “autoextinguível” (NB) é geralmente uma prática padrão entre os principais fabricantes.

2. Europa e Internacional: ECE R118 / ECE R107

Os regulamentos da Comissão Económica para a Europa (ECE) também têm um impacto significativo na UE, na Ásia e noutras regiões.

ECE R118: Aborda principalmente os requisitos de inflamabilidade para materiais internos usados ​​em veículos de serviço público (como ônibus) e é geralmente mais rigoroso do que os padrões para automóveis de passageiros.

ECE R107: São abordadas estruturas específicas de veículos e requisitos gerais de segurança, e seus anexos também incluem requisitos de retardamento de chama para materiais internos.

Estas regulamentações europeias também se baseiam no princípio da combustão horizontal, mas podem conter detalhes específicos sobre o tempo de aplicação da chama, ambiente de teste e classificação do material.

Padrões rigorosos e específicos de OEM: aumentando as barreiras de segurança

Muitas grandes montadoras, além de atenderem às regulamentações nacionais (como FMVSS 302), também desenvolvem seus próprios padrões específicos de OEM. Esses padrões são muitas vezes mais rigorosos para atender às necessidades de vendas globais em vários mercados e melhorar a imagem de segurança da marca.

1. Queima Vertical

Embora o FMVSS 302 seja um teste horizontal, alguns OEMs ou aplicações específicas (como forros de teto e carpetes) podem exigir testes de queima vertical, por exemplo, de acordo com UL 94 ou outros padrões internos.

Princípio do teste: A amostra do material é fixada verticalmente e uma chama é aplicada por baixo.

Métricas principais: Os testes de queima vertical concentram-se em saber se o material continua a queimar após a remoção da chama (tempo de pós-chama), se ele goteja (goteja) e o tempo de pós-luminescência. Os testes verticais são geralmente considerados mais desafiadores do que os testes horizontais.

2. Taxa de liberação de calor (HRR)

Em avaliações de segurança de alto nível, como para carros esportivos de alto desempenho ou veículos de alto valor, os fabricantes podem referenciar padrões como a ISO 5660 e usar um calorímetro cônico para medir a taxa de liberação de calor (HRR) do material.

Importância: HRR é uma métrica chave que mede a taxa na qual a energia é liberada durante a combustão de um material. Quanto mais rápida for a combustão e mais calor for liberado, mais rápida e intensa será a propagação do fogo. O couro sintético de baixo HRR ajuda a retardar o aumento da temperatura no habitáculo, proporcionando aos ocupantes um tempo valioso para escapar.

3. Densidade e toxicidade da fumaça

A principal ameaça em um incêndio não é a chama em si, mas sim a fumaça e os gases tóxicos. Portanto, as avaliações de retardamento de chama para couro sintético estão recebendo cada vez mais atenção:

Densidade da fumaça: normalmente é medida usando padrões como ISO 5659-2 ou ASTM E662. Materiais com baixa densidade de fumaça garantem uma visão clara dos ocupantes em caso de incêndio, facilitando a fuga.

Toxicidade da fumaça: Mede a composição dos gases produzidos pela combustão, como monóxido de carbono, cianeto de hidrogênio e óxidos de nitrogênio. Isso garante que o tratamento retardador de chama evite a liberação de mais gases tóxicos. A escolha do retardante de chama para couro sintético impacta diretamente no desempenho em termos de fumaça e toxicidade.

Tecnologia retardadora de chamas: um desafio para a ciência dos materiais

Para atender a esses padrões rigorosos, os fabricantes de couro automotivo sintético devem incorporar retardadores de chama (FRs) específicos no substrato polimérico e no revestimento de superfície.

Retardadores de chama (FRs) não halogenados: devido a preocupações ambientais e à baixa toxicidade da fumaça, a indústria passou a usar FRs livres de halogênio, como FRs à base de fósforo, nitrogênio, silício ou hidróxido de alumínio/magnésio, para substituir os tradicionais FRs halogenados.

Equilíbrio de desempenho: O principal desafio profissional é garantir que a adição de retardadores de chama não comprometa significativamente as principais propriedades físicas do couro sintético, como sensação ao toque, resistência à abrasão, solidez à luz e resistência à hidrólise.