¿Cuáles son los principales estándares de retardantes de llama para automóviles que debe cumplir el cuero sintético para automóviles?

Como material clave para el interior del habitáculo, las prestaciones de seguridad de cuero sintético para automóviles es primordial. Entre sus muchos indicadores de desempeño, el retardo de llama es un enfoque clave para los fabricantes de automóviles (OEM) y los reguladores globales. Los materiales del interior de los automóviles deben cumplir una serie de estrictos estándares de retardo de llama para garantizar que reduzcan la combustión en caso de incendio, protegiendo a los ocupantes de escapar.

Regulaciones básicas globales: FMVSS 302 y EAC/ECE

La piedra angular de los estándares de retardo de llama para automóviles es la prueba de combustión horizontal, el requisito reglamentario vinculante y más utilizado en todo el mundo.

1. Estados Unidos: FMVSS 302

FMVSS 302 (Estándar federal de seguridad de vehículos motorizados 302) es parte del Estándar federal de seguridad de vehículos motorizados de EE. UU. y está reconocido como el requisito de retardo de llama más fundamental por la industria automotriz mundial. Casi todos los materiales automotrices que ingresan al mercado norteamericano o interactúan con fabricantes de equipos originales de EE. UU. deben pasar esta prueba.

Principio de prueba: Se coloca horizontalmente una muestra de material (normalmente de 100 mm x 356 mm) sobre un soporte en forma de U. Un encendedor aplica una llama al extremo expuesto del material durante 15 segundos.

Especificaciones clave: FMVSS 302 se centra principalmente en la tasa de combustión del material.

Requisitos de calificación:

La velocidad de combustión máxima no debe exceder los 102 mm/min (4,0 pulgadas/min).

El material debe autoextinguirse (es decir, no presentar índice de combustión (NB)) antes de alcanzar la primera marca de tiempo, o extinguirse antes de alcanzar la segunda marca de tiempo y cumplir con el requisito de velocidad de combustión.

Aplicabilidad del material: FMVSS 302 se aplica a todos los materiales interiores del compartimiento de pasajeros, incluidos asientos, paneles de puertas, techos interiores, alfombras y cuero sintético. Para el cuero sintético para automóviles, lograr una calificación de "autoextinguible" (NB) es generalmente una práctica estándar entre los principales fabricantes.

2. Europa e internacional: ECE R118 / ECE R107

Las regulaciones de la Comisión Económica para Europa (ECE) también tienen un impacto significativo en la UE, Asia y otras regiones.

ECE R118: aborda principalmente los requisitos de inflamabilidad para los materiales interiores utilizados en vehículos de servicio público (como autobuses y autocares) y, en general, es más estricto que los estándares de los automóviles de pasajeros.

ECE R107: Se abordan estructuras específicas de vehículos y requisitos generales de seguridad, y sus anexos también incluyen requisitos de retardación de llama para materiales interiores.

Estas regulaciones europeas también se basan en el principio de combustión horizontal, pero pueden tener detalles específicos sobre el tiempo de aplicación de la llama, el entorno de prueba y la clasificación del material.

Estándares estrictos y específicos de los OEM: elevando las barreras de seguridad

Muchos grandes fabricantes de automóviles, además de cumplir con las regulaciones nacionales (como FMVSS 302), también desarrollan sus propias normas específicas para OEM. Estos estándares suelen ser más estrictos para abordar las necesidades de las ventas globales en múltiples mercados y mejorar la imagen de seguridad de su marca.

1. Quema vertical

Aunque FMVSS 302 es una prueba horizontal, algunos fabricantes de equipos originales o aplicaciones específicas (como techos interiores y alfombras) pueden requerir pruebas de combustión vertical, por ejemplo, de acuerdo con UL 94 u otras normas internas.

Principio de prueba: La muestra de material se fija verticalmente y se aplica una llama desde abajo.

Métricas clave: Las pruebas de combustión vertical se centran en si el material continúa ardiendo después de que se retira la llama (tiempo de post-llama), si gotea (gotea) y el tiempo de post-llama. Las pruebas verticales generalmente se consideran más desafiantes que las pruebas horizontales.

2. Tasa de liberación de calor (HRR)

En evaluaciones de seguridad de nivel superior, como para autos deportivos de alto rendimiento o vehículos de alto valor, los fabricantes pueden hacer referencia a estándares como ISO 5660 y usar un calorímetro de cono para medir la tasa de liberación de calor (HRR) del material.

Importancia: HRR es una métrica clave que mide la velocidad a la que se libera energía durante la combustión de un material. Cuanto más rápida sea la combustión y más calor se libere, más rápido e intenso se propagará el fuego. El cuero sintético Low HRR ayuda a frenar el aumento de temperatura en el compartimiento de pasajeros, lo que les da a los ocupantes un tiempo valioso para escapar.

3. Densidad y toxicidad del humo

La principal amenaza en un incendio no es la llama en sí, sino el humo y los gases tóxicos. Por lo tanto, las evaluaciones de retardo de llama del cuero sintético están recibiendo cada vez más atención:

Densidad del humo: normalmente se mide utilizando estándares como ISO 5659-2 o ASTM E662. Los materiales con baja densidad de humo garantizan una visión clara de los ocupantes en caso de incendio, facilitando la salida.

Toxicidad del humo: Mide la composición de los gases producidos por la combustión, como el monóxido de carbono, el cianuro de hidrógeno y los óxidos de nitrógeno. Esto asegura que el tratamiento retardante de llama evite la liberación de más gases tóxicos. La elección del retardante de llama para el cuero sintético afecta directamente su rendimiento frente al humo y la toxicidad.

Tecnología retardante de llama: un desafío de la ciencia de los materiales

Para cumplir con estos estrictos estándares, los fabricantes de cuero sintético para automóviles deben incorporar retardantes de llama (FR) específicos en el sustrato polimérico y el revestimiento de la superficie.

Retardantes de llama no halogenados (FR): debido a preocupaciones ambientales y la baja toxicidad del humo, la industria ha pasado a utilizar FR sin halógenos, como FR a base de fósforo, nitrógeno, silicio o hidróxido de aluminio/magnesio, para reemplazar los FR halogenados tradicionales.

Equilibrio del rendimiento: el desafío profesional clave es garantizar que la adición de retardantes de llama no comprometa significativamente las propiedades físicas centrales del cuero sintético, como la sensación táctil, la resistencia a la abrasión, la solidez a la luz y la resistencia a la hidrólisis.