車用內飾材料的燃燒安全性能測試探討

2025年09月01日 11:29:07 來源：上海泛標紡織品檢測技術有限公司 >> 進入該公司展臺閱讀量：6

車用內飾材料的燃燒安全性能測試探討

汽車內飾材料是指汽車內部使用的材料，包括車內裝飾所用的單一材料或層積復合材料，如座墊、座椅靠背、座椅套、安全帶、頭枕、扶手、活動式折疊車頂、所有裝飾性襯板( 包括門內護板、側圍護板、車頂棚襯里) 、儀表板、雜物箱、室內貨架板或后窗臺板、窗簾、地板覆蓋層、遮陽板、輪罩覆蓋物、發動機罩覆蓋物等，還包括撞車時吸收碰撞能量的填料、緩沖裝置等材料。
隨著人們生活水平的提高，人類交通技術的不斷發展和進步，人們對車輛的需求和依賴日益增加。近年來中國經濟持續快速發展，促使中國成為了大的汽車生產國和銷售國。內飾件質量的好壞直接影響到車輛的舒適度及乘用人員的安全性。雖然到目前為止，國內乃至國際上還沒有統一的內飾件質量要求標準，但這并不妨礙越來越多的國家及地區重視和關注內飾材料的質量性能。，品牌主機廠都有一套各自完善的內飾件質量考核體系，即所謂的主機廠標準。我國即將出臺的汽車裝飾用機織物及復合機織物、汽車裝飾用針織物及復合針織物等國家標準也制定了比較規范的內飾件考核指標體系。總的來講，目前各層面對車用內飾材料的質量要求主要分為三大塊:①內飾材料常規性能，如原材料成分、物理性能、化學性能、老化性能等; ②內飾材料有毒有害釋放指標，如氣味、甲醛、霧翳、有機物散發等; ③內飾材料燃燒安全性能，如水平燃燒性能、垂直燃燒性能、熔滴測試、煙密度、氧指數、燃燒等級分類等。其中燃燒安全性能作為重要指標，尤其受到人們的普遍關注，內飾材料的燃燒性能測試方法已經被眾多國家制定為法律法規或強制性標準來強制執行。本文主要介紹車用內飾材料的燃燒性能測試。

1 世界各國車用內飾材料燃燒法規
一般的車用內飾材料都是可燃的。由于車輛空間狹小，密閉程度高，人員密度大，動態行駛等特點，一旦車輛發生火災，不但難以控制火勢，而且危及車上乘客的生命安全。所以，車輛的各種內飾材料的防火阻燃性能好壞成了控制車輛火災的關鍵。可以看到，各國各地都對車輛內飾材料的燃燒性能做了詳細的規定，表1 為常見的幾種標準和法規。
這些標準和法規所規定的燃燒安全測試項目包括: 水平燃燒、垂直燃燒、熔滴性、煙密度及毒性、氧指數、電線電纜燃燒等級、材料可燃性能、煙霧生成性能、火焰傳播性能、鋪地材料熱輻射性能、熱值等。相關標準和法規都要求對車用內飾材料在實驗室完成燃燒安全項目的測試和結果評價，最后根據材料的燃燒測試結果來評價材料是否可以被使用到車輛內部，以盡可能減少內飾材料引起火災的危險。

2 車用內飾材料的燃燒測試方法介紹
絕大多數的車用內飾材料燃燒測試都要求在苛刻的試驗環境下，采用標準規定的火源，對試驗材料進行不同的火源撞擊，然后觀察和評價材料的燃燒現象。
2． 1 GB 8410—2006 《汽車內飾材料的燃燒特性》測試
GB 8410—2006 《汽車內飾材料的燃燒特性》［1］是我國汽車內飾件的強制性標準，適用于所有汽車內飾材料。此標準非等效采用美國聯邦機動車輛安全標準 FMVSS 571． 302［5］。此標準使用至今，已經得到汽車業的廣泛認可，眾多的國產汽車品牌均采用此標準來測試內飾材料的燃燒性能，其水平燃燒測試已經成為國內汽車內飾件供銷雙方必檢的項目。另外，此標準在 2003 年正式成為我國批 3C 產品認證的指定檢測項目。
2． 1． 1 測試原理
GB 8410—2006 的測試原理是: 將試樣水平夾持在 U 形架上，在燃燒箱中使用 35 ～ 38 MJ/m3 天然氣火源，調節 38 mm 高度的火焰點燃試樣的自由端 15 s 后，測試火焰在試樣上能否點燃，何時熄滅，以及試樣燃燒的距離、燃燒該距離所用的時間等。見圖 1 和圖 2，其中圖 2 的 38 mm 處為標記線，254 mm 處為第二標記線。

2． 1． 2 技術要求
( 1) 燃燒速度以所測 5 塊樣品或更多樣品的燃燒速度的值為試驗結果。
( 2) 燃燒速度要求不大于 100 mm /min
2． 1． 3 測試結果表示
測試結果將結合燃燒特性值來進行表述: 根據試樣的燃燒長度、燃燒現象等，此標準共規定了 A、B、C、D、E 五種燃燒特性描述。
A: 15 s 點火結束，試樣仍未燃燒或試樣燃燒未達標記線即熄滅，記錄 A-0 mm /min。B: 從計時起，火焰 60 s 內自熄，且燃燒距離不大于 50 mm。
C: 火焰在、第二兩標記線間自熄，且不滿足 B 所述情況，記錄燃燒速度 C-＊＊ mm /min。D: 火焰燒到第二標記線，或緩慢燃燒超過20 min，記錄燃燒速度 D-＊＊ mm /min。E: 15 s 點火期間火焰燒至標記線，記錄 E。
2． 1． 4 測試結果的評價
此強制性標準要求內飾材料的燃燒特性必須滿足燃燒速度不大于 100 mm /min。所以，樣品符合本標準要求的結果是: A-0 或 B 或 C-燃燒速度實測值，或 D-不大于 100 mm /min。不符合本標準要求的結果是: D-大于 100 mm /min 或 E。
2． 1． 5 不合格情況分析
本實驗室近年來隨機對 100 份汽車內飾樣品的檢測數據進行了統計分析，車用內飾材料按照GB 8410—2006 進行測試后不合格情況如表 2 所示。

從檢測情況來看，目前各種類型的車用內飾材料的燃燒安全性能仍存在著較高的風險。
2． 2 GB 24407—2012 《專用校車安全技術條件》
測試
2011 年，在甘肅慶陽、江蘇豐縣等地發生的多起校車安全事故，給中國的校車安全敲響了警鐘，校車安全受到全社會的廣泛關注。2012 年 4 月 10 日，國家質檢總局、批準發布《專用校車安全技術條件》( GB 24407—2012) ，并于 2012 年 5 月 1 日正式實施。此標準適用于幼兒園階段 3 周歲以上及九年制義務教育階段受教育的群體所乘用的專用校車。
在 GB 24407—2012 強制性標準中，國家除了對校車的結構尺寸、機械安全性能等作出了詳細、嚴格的要求外，在標準的 5． 12． 2 和 5． 12． 6 節中明確對乘員倉內飾材料以及電器系統的導線、波紋管等材料的阻燃性能做出了嚴格規定。
2． 2． 1 燃燒安全指標要求
GB 24407—2012 明確指出了內飾材料水平燃燒速度、氧指數、煙密度等級以及導線、波紋管垂直燃燒等 4 項燃燒安全指標必須符合標準中規定的要求。
( 1) 按 GB 8410—2006 規定的方法進行試驗時，材料的水平燃燒速度應不大于 70 mm/min。
( 2) 內飾材料的氧指數 OI≥22% 。對于不同材料的試驗方法應按以下執行: ①針對紡織品及塑料、橡膠類涂附織物，試驗方法按 GB /T 5454 《紡織品燃燒性能試驗氧指數法》的規定執行。②其他塑料材料，試驗方法按 GB /T 2406． 2 《塑料燃燒性能試驗方法氧指數法》的規定執行。
( 3) 塑料類內飾材料煙密度等級( SDR) ≤75，試驗方法按 GB /T 8627—2007《建筑材料燃燒或分解的煙密度試驗方法》的規定執行。
( 4) 除了以上 3 種內飾燃燒測試要求以外，專用校車標準對電器設備及導線規定應能耐受環境溫度和濕度，尤其能耐受發動機艙內的溫度和各種污染物可能帶來的損害。導線應滿足負荷要求、絕緣良好并具有阻燃性能，其中波紋管應達到 GB /T2408—2008《塑料燃燒性能的測定水平法和垂直法》標準中表 1 規定的 V-0 級水平。2． 2． 2 內飾材料水平燃燒速度測試內飾材料水平燃燒速度按照本文 2． 1 節描述的 GB 8410—2006 方法進行。
2． 2． 3 氧指數測試
材料的燃燒離不開氧氣，空氣中的氧氣體積分數約為 21% ，不同的材料會在不同的氧濃度下開始燃燒，其需要的氧濃度越高，說明材料越不易被點燃，其阻燃性能越好。
按照 GB /T 5454—1997 以及 GB /T 2406． 2—2009，氧指數的測試原理是: 將試樣置于垂直的試驗條件下，在一定比例的氧、氮混合氣流中，點燃試樣頂端，測試、計算出試樣剛好維持燃燒所需要的氧濃度，并觀察記錄試樣的燃燒特性。每個方向選擇至少制備 15 個試樣進行測試，織物試樣尺寸為 150 mm × 58 mm。塑料試樣尺寸按照 GB /T 2406． 2—2009 中表 2 規定。圖 3 為氧指數測試。

2． 2． 4 煙密度測試
材料燃燒過程中會產生大量的煙霧，煙密度是考核材料燃燒安全性的又一項重要指標。煙密度大，不僅影響救援和逃生的視線，而且燃燒產生的大量煙氣很容易使人窒息死亡。依據 GB /T8627—2007 標準，煙密度的測試原理是: 測量材料燃燒時產生的煙氣中固體塵埃對光的反射而造成光通量的損失，從而來評價煙密度值的大小。試驗時，將試樣直接暴露于火焰中燃燒，試樣產生的煙氣全部收集在試驗箱內。試驗箱尺寸為 300 mm ×300 mm × 790 mm，裝有光源、光電池和儀表，測量光束穿過 300 mm 光路后光的吸收率。圖 4 為煙密度測試。

的面積，除以整個積分區域的總面積，即 0 ～ 4 min內 0% ～ 99% 的光吸收總面積，再乘以 100，定義為試樣的煙密度等級( SDR) 。煙密度等級數值越小，說明燃燒現場的煙霧危害越小。

2． 2． 5 導線、波紋管垂直燃燒測試
導線、波紋管屬于電器類產品，在 GB 24407—2012 中規定了嚴格的阻燃要求。標準規定采用GB /T 2408—2008 中的垂直法進行測試，此標準等同采用了國際電工委員會制定的標準 IEC 60695-
11-10: 1999。
此標準的測試原理是: 制備試樣長( 125 ±5) mm，寬( 13． 0 ±0． 5) mm，厚度不超過 13 mm，至少 20 個試樣，分別將單個試樣的一端夾住，自由端與規定的 50 W 火焰接觸。根據測量余焰和余燃時間，觀察試樣是否燃盡及滴落物是否點燃下面的脫脂棉等現象，來評定試樣的燃燒等級 V-0、V-1、V-2。另外，由于某些塑料的燃燒行為可以隨時間而變化，因此，該標準提出對塑料試樣需進行適當的老化，并對其老化前后進行對比試驗。老化程序優選( 70 ± 2) ℃，需要在烘箱里測試 7 天，也可以使用有關各方協商的老化方案。測試設備及方法見圖 6 和圖 7。

由表 3 可知，校車中的紡織品、塑料、橡膠等內飾部件的阻燃性能同樣不容樂觀。
2． 3 歐洲指令 95 /28 /EC《汽車內飾材料燃燒性
能》測試95 /28 /EC 是 1995 年 10 月 24 日歐洲議會和理事會共同制定的一份有關汽車的燃燒指令，旨在保證汽車內飾材料符合防火安全要求。即當汽車發生火災時，內飾材料能避免起火或至少阻止其蔓延的速度，有時間允許乘坐人員逃出車外。此標準適用于承載 22 人以上客車的內飾材料的燃燒性能測定。此標準也被國內外較多的采買商指定使用。
2． 3． 1 燃燒性能指標要求
標準作出了如下的燃燒安全規定，涉及到 3 項燃燒性能:
( 1) 水平燃燒速度測試。要求試樣燃燒速度不超過 100 mm /min ，或在 254 mm 的最后標記線前火焰熄滅。適用的產品范圍: 座椅、座墊及其配件、內部襯套、隔聲材料、隔熱材料、燈具及其配件等。
( 2) 熔融性能測試。要求試樣無熔滴現象，底部鋪設的脫脂棉未引起燃燒。適用的產品范圍: 車內頂部材料、車內頂部襯套。
( 3) 垂直燃燒性能測試。要求試樣燃燒速度不超過 100 mm /min。適用的產品范圍: 窗簾、
遮陽板及類似的懸掛材料。
2． 3． 2 水平燃燒速度測試
水平燃燒速度測試同本文 2． 1 節。
2． 3． 3 熔融性能測試
熔融性能測試通常選取 4 個試樣，如果樣品正反面材料性能不同則要選取 8 個試樣。試樣尺寸為 70 mm × 70 mm，樣品厚度不超過 13 mm。樣品水平放置在輻射熱源下，通過上置輻射熱源對試樣進行 30 kW/m2 的熱輻射作用，維持 5 min 的持續測試。記錄試樣是否有熔滴，熔滴是否將下方的脫脂棉點燃等現象。測試設備見圖 8。

此標準適用的產品范圍: 厚度小于或等于 5 mm的軟質材料。
2． 3． 4 垂直燃燒性能測試
垂直燃燒性能測試選取每個方向各 3 個試樣，樣品尺寸為 560 mm × 170mm，3 根標記線距離分別為 200、370、520 mm。選用工業等級的丙烷或者丁烷氣體，采用邊緣點火的方式，點火 5 s，如果試樣 5 s 仍不被點燃，則將點火時間修改為 15 s 繼續試驗。
分別記錄火焰燃燒到第 1、第 2、第 3 根標記線的時間 t1、t2 及 t3。根據公式計算燃燒速度 V1、V2及 V3 的值。測試設備及方法見圖 9 和圖 10。
2． 4 德國軌道交通 DIN 54837—2007 燃燒測試
DIN 54837—2007 是 DIN 5510-2: 2009 中對應的小型部件和組合部件的燃燒標準。DIN 5510-2是德國標準化研究所( DIN) 下屬軌道車輛標準委員會( FSF) 對軌道車輛材料的阻燃性能制定的規范性標準。DIN 54837 標準廣泛適用于軌道車輛，這些車輛包括鐵路車輛、窄軌鐵路車輛、磁懸浮鐵

路車輛、地鐵車輛以及有軌電車等。目前我國還沒有公開的軌道交通國家標準，城市軌道交通內飾產品的驗收基本上按照上述德國標準來執行，各采購商對于軌道車輛中的小型部件和組合部件都提出必須要滿足 DIN 54837—2007的燃燒要求。
DIN 54837—2007 主要測試材料的三大塊燃燒性能: ① 可燃性，等級分為 S2、S3、S4、S5; ② 煙霧生成性，等級分為 SR1、SR2; ③ 熔滴性，等級分為 ST1、ST2。
2． 4． 1 測試原理
DIN 54837—2007 的測試原理是:制備尺寸為190 mm× 500 mm 的 5 個試樣，厚度必須與成品厚度一致。將單個試樣垂直放置，與測試火焰接觸 3 min，緊接著撤回燃燒器，繼續觀察試樣 2 min，總計測試操作時間為 5 min。在測試過程中觀察并且記錄試驗現象。根據測試現象評定可燃性等級、煙霧生成等級、熔滴性等級。測試設備及方法見圖11 和圖12。
2． 4． 2 技術要求
DIN 54837—2007 的測試結果依據 DIN 5510-2標準進行判定，見表 4。

一般來講，供應商對軌道交通內飾材料的阻燃驗收要求是根據材料的用途而確定的。例如: 座椅覆蓋層和覆蓋件按照標準規定，一般需要達到可燃性等級 S4、煙霧生成等級 SR2、熔滴性等級 ST2。

3 結語
本文通過4個目前國內廣泛使用的車用內飾件相關阻燃標準和法規，詳細介紹了車用內飾材料燃燒特性的測試方法和評價要求。不難看出，這些車用內飾件相關阻燃標準和法規都帶有強制執行的效力。雖然對于同一產品，不同的標準可能產生不同的檢測現象和結果，但是可以肯定地說，所有的阻燃檢測方法的設置都有效地規范約束著車用內飾材料生產企業，使其對產品的阻燃性能持續不斷地完善和改進，以滿足各標準要求，從而在源頭上控制和保護消費者的人身安全。

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