飞机座椅垫用聚氨酯软质泡沫发展现状及适航标准

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1、万方数据2007年第22卷第4期2007．V01．22No．4聚氨酯工业POLYURETHANEINDUSTRY·5·飞机座椅垫用聚氨酯软质泡沫发展现状及适航标准李秉海欧育湘(北京理工大学国家专业阻燃实验室100081)摘要：简述了飞机座椅用聚氨酯软质泡沫的发展现状及阻燃聚氨酯软泡的研究进展，展望了用于飞机座椅的聚氨酯材料的市场和前景。详细介绍了美国联邦航空局(FAA)及空中客车公司适用于飞机座椅垫的适航标准。关键词：聚氨酯；软质泡沫；飞机座椅垫；阻燃截至2006年底，中国民航拥有飞机900架左右，这些飞机主要来自渡音和空中客车公司。据预测，

2、未来20年中国需要购买飞机2000多架，新飞机买来时装备有座椅，座椅也由波音或空中客车公司的设备供应商提供。航空座椅的寿命一般较长，只涉及到维修的问题，而座椅垫则需要更换，一般3～4年更换一次。有了这种市场需求，也就有了航空座椅垫设计和生产厂商，并促进了航空级聚氨酯泡沫的研制生产。2007年3月，国务院批准了中国大飞机的研制计划，国家将投资500～600亿人民币同时进行军用大飞机和民用大飞机的研制。大飞机项目的启动，将极大地带动相关产业的发展，包括金属材料、复合材料、高分子材料等等。聚氨酯泡沫作为飞机座椅部分也将迎来很好的市场前景。1飞机座椅

3、用聚氨酯软泡的发展飞机座椅较早使用的座椅垫泡沫是聚氨酯块状泡沫切割而成，并不阻燃。20世纪80年代之后，国外飞机座椅制造商开始使用热熟化聚氨酯泡沫作为飞机座椅垫材料，典型的有意大利的AVIO公司。20世纪90年代，国内民航零部件供应商换装的第一批飞机座椅垫泡沫芯就是热熟化制品，换装的飞机数量超过100架。但是，热熟化聚氨酯泡沫制品的机械性能和阻燃性能均较差，生产中的能耗较高，由于生产中使用较多的模具，使投资成本增加。用于热熟化聚氨酯泡沫制品的模具均为手工钣金敲制，模具之间存在尺寸差别影响产品的外观，难于保证产品外观的重复性。因此，在冷熟化高回

4、弹聚氨酯发泡工艺出现之后，热熟化发泡工艺很快被冷熟化工艺所取代。冷熟亿高回弹泡沫制品具有较高的拉伸强度及撕裂强度、较高的弹性、低的滞后损失、较高的压缩负荷比以及较好的耐燃性”。。目前，民航飞机座椅上使用的座椅垫均为冷熟化高回弹聚氨酯软泡制品。随着技术的进步，用于飞机座椅垫的材料也发生着变化。目前在部分波音747飞机上。座椅靠背使用了涤纶中空纤维，但坐垫仍然是聚氨酯软泡材料。日本帝人(Teijin)公司开发了一种新的聚酯纤维坐垫，各项机械性能可与聚氨酯软泡相媲美，而且比聚氨酯材料轻30％，无毒且可回收。长时间坐在高弹性的泡沫坐垫上会导致疲劳，这

5、是人身体重量产生的压力分布不均造成的，针对高回弹泡沫这一缺陷，美国开始在战斗机飞行员座椅上使用慢回弹聚氨酯软泡，也许不久将会在客机上使用。2适航标准1984年，美国联邦航空局(FAA)颁布条例对飞机座椅的阻燃性能提出要求”1。随后，中国民航总局参照联邦航空条例(FAR)也颁布了有关飞机材料阻燃性能的中国民用航空条例，即CCAR-25，中国民用航空规章第25部运输类飞机适航标准。其中适用于飞机座椅垫部分的燃烧标准是垂直燃烧试验和油燃烧试验，空中客车公司除了上述2项试验外增加了烟雾与毒性要求。2．1垂直燃烧试验垂直燃烧试验装置见图1。试验规范及要

6、求见表1。该项试验在不鼓风的实验箱中进行，3个样品万方数据聚氨酯工业第22卷为一组，取其平图1FARPart25垂直燃烧试验表1垂直燃烧试验规范殛要求规范及要求样品3个．规格75mmX305一×13mill火源本生灯或Tifill灯，内径10itlnl，甲烷火焰38mm高，火焰温度843℃要求施加火焰时间／s12烧焦长度／mm≤152离火燃烧时闻／s≤15熔滴燃烧时间／s≤32．2座椅垫油燃烧试验座椅垫油燃烧试验是为了限制飞机座椅垫对火焰传播和烟释放的贡献，试验装置见图2，试验规范及要求见表2。本项试验使用的是煤油燃烧器，模拟飞机失事后舱内起

7、火。通过限制座椅垫的烧焦长度来限制火焰传播。规定座椅垫的燃烧失重率在10％以内，这限制了座椅对热释放和烟释放的贡献。表2座椅垫油燃烧试验规范及要求规范及要求坐垫：508mmx457mm×102mm；背垫：635ramX457mm×51mnl火源煤油本生灯．水平放置，每小时燃烧2加仑煤油要求施加火焰时间／rain2最大烧焦长度／ram<432±垫叁重至!墨≤!!’实验中座椅垫是对飞机中使用的产品的模拟，座椅垫的零部件组成与真实产品相同，仅仅外形尺寸被理想化了，坐垫和背垫都是长方体。为了增加防火性能，座椅垫除了聚氨酯软泡和外罩以外，往往在二者中间

8、增加一层挡火层，挡火层是一种织物，它的功能成分是凯夫拉(kevlar)纤维和碳纤维，挡火层的阻燃性能优异。因此，用于油燃烧实验的座椅垫由聚氨酯软泡、挡火层和外套组成