您當(dāng)前的位置：檢測資訊 > 法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)
嘉峪檢測網(wǎng) 2020-05-19 11:50
最近，頭盔火了，源于“一盔一帶”。
其實，最近上熔噴線的廠家，估計心里很急，那么多產(chǎn)線和錢砸進(jìn)去，下游口罩廠需求卻急劇下降，現(xiàn)在不僅不能賺錢，可能還要虧錢了。熔噴料的“前浪”已然在向沙灘涌去，頭盔料的“后浪”又翻滾而至。然而，能夠屹立潮頭，堅挺不倒的只是那些品質(zhì)過硬，材料經(jīng)得起市場檢驗，并且產(chǎn)品不斷升級的少數(shù)廠家。
說起頭盔料，其實做的廠家挺多的，除了錦湖日麗這樣的PC/ABS、ABS專家型塑料改性企業(yè)，還有科思創(chuàng)、臺化、奇美等石化廠，在做ABS、PC類產(chǎn)品方面都是比較強的。
那頭盔料為什么突然就火了起來呢？
故事，得從公安部的一則工作動態(tài)說起，2020年4月21日，公安部交管局發(fā)布了部署“一盔一帶”安全守護(hù)行動的通知，主要意思就是要各地公安交管部門宣導(dǎo)騎或者坐不管摩托車還是電動自行車都需要配套安全頭盔，駕駛和乘坐汽車需系好安全帶。
輿論有支持也有反對，但地方政府馬上采取了行動。
后續(xù)違反佩戴安全頭盔規(guī)定的，由公安機關(guān)交通管理部門處警告或者二十元以上五十元以下罰款。這是要玩真的了！
其實，配戴頭盔，對騎乘電動車的人來說是非常關(guān)鍵的保護(hù)措施。據(jù)統(tǒng)計，在與摩托車相關(guān)的損傷幾率方面，不帶頭盔引起的損傷是帶頭盔的2.5倍；在致命傷方面，不帶頭盔的致死率是帶頭盔的1.5倍。
那戴頭盔和塑料圈有什么關(guān)系呢？
原來，頭盔主要由以下零部件組成：
外殼
ABS、PC/ABS、PC等
貼紙
感壓、水標(biāo)
油漆
底漆、面漆、固化劑、稀釋劑、亮光油
尼龍網(wǎng)
前后部孔位、耳部孔位、熱熔膠
EPS
緩沖層
內(nèi)襯
頂襯、后枕、頂襯兩側(cè)網(wǎng)布、環(huán)襯前后內(nèi)外圍、膠水、車縫線
耳襯
耳襯圍布、耳襯孔位布、耳襯側(cè)外圍、耳襯泡棉、車縫線
拉帶
拉帶、拉帶套、鎖扣、O環(huán)、鉚釘、墊片
眼鏡固定器
眼鏡固定器、鉚釘、墊片、四合扣
包裝
說明書、PE袋、吊卡、標(biāo)簽、彩盒、干燥劑、封箱膠、外箱
其中，外殼材料便主要是ABS等改性塑料。也由于外殼要直接承受外來撞擊等傷害，因此也成為了決定頭盔安全性的最關(guān)鍵零部件，其選材和設(shè)計便也格外重要。
而且，這是一個巨大的潛在市場。
根據(jù)統(tǒng)計，中國的電動自行車保有量已達(dá)到2.5億輛以上。假設(shè)平時已有佩戴頭盔習(xí)慣的駕乘者為20%，那還有將近2億駕駛者沒有佩戴頭盔。
假設(shè)一個頭盔外殼塑料平均使用量為500g，那電動自行車頭盔塑料的潛在市場用量就是2億只*500g/只=10萬噸。
疫情之下，除了熔噴料，改性塑料還能找到比這更好的增量市場嗎？它香??！
那么，頭盔外殼塑料用普通ABS就可以嗎？
用鐵榔頭能檢測頭盔質(zhì)量好壞嗎？
或者大力摔不壞就說明頭盔質(zhì)量很好嗎？
頭盔的選材需要注意哪些方面？
不同的材料在做頭盔時有什么樣的優(yōu)劣勢？
要回答這些問題，我們要從最基本的，頭盔的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求談起。
其實，目前還沒有專門針對電動自行車的頭盔標(biāo)準(zhǔn)要求，考慮到實際情況，其未來引用摩托車頭盔的可能性更大，我們便以GB 811-2010《摩托車乘員頭盔》的要求進(jìn)行研究。
此標(biāo)準(zhǔn)對頭盔、殼體、緩沖層、舒適襯墊、佩戴裝置、護(hù)目鏡等多個方面進(jìn)行了詳細(xì)的規(guī)定，其中對殼體的要求如下：
吸收碰撞能量試驗
此標(biāo)準(zhǔn)中有兩個試驗與頭盔外殼材料密切相關(guān)，一個為5.9 頭盔吸收碰撞能量性能試驗：
它主要是將頭盔高低溫（50℃，-20℃）或者浸水處理后，套在頭型上，選取3-4個點，在碰撞試驗臺里加速到一定速度，沖擊底部的球形砧或者平板砧。試驗結(jié)果要滿足以下要求：
頭盔受到碰撞后傳遞到頭型的加速度峰值要小于一定的數(shù)值。這主要是要求頭盔有較好的緩沖作用，也就是頭盔不能像鋼鐵那樣把能量直接全部傳遞給內(nèi)部。
現(xiàn)代頭盔就是在卡夫卡（沒錯，就是《變形記》的作者）1908年發(fā)明的簡單民用頭盔的基礎(chǔ)上，借鑒了能夠承受1000g加速度的啄木鳥大腦的結(jié)構(gòu)特點，一是大腦被細(xì)密而松軟的骨骼包裹著，二是大腦的外腦膜與腦髓之間有一條狹窄的空隙，從而設(shè)計改進(jìn)的，加上了內(nèi)襯和緩沖層，能起到更好的緩沖和吸能作用。
圖片來源于網(wǎng)絡(luò)
這就要求材料一方面有較高的剛性，另一方面在受到瞬時外力時能夠有一定延展性，下面的塑金剛便是通過潰縮吸收更多能量，可有效降低加速度峰值。
耐穿透性試驗
另一個與塑料性能密切相關(guān)的試驗為5.10 頭盔耐穿透性能試驗。主要是將頭盔經(jīng)高低溫或者浸水處理后固定，然后將一個3kg的鋼錐從1m或者3m高度落下（能量達(dá)30-90 J），正面撞擊頭盔，要求鋼錐不能穿透頭盔與頭型接觸。
合格 不合格
這對頭盔材料的抗穿刺能力和總能量吸收能力都有較高的要求。也就是要求外殼既要具有一定柔韌性，也要有較高的強度。
我們知道，對于頭盔制件來說，能不能滿足上述試驗要求，既有材料的因素，也有結(jié)構(gòu)設(shè)計的因素。
那么，對于材料來說，什么樣的塑料材料更有可能滿足上面的要求呢？
常用的頭盔外殼材料主要有高沖ABS、PC/ABS，高端的有PC/PBT以及碳纖維材料等。那他們在滿足上述性能時的表現(xiàn)如何呢？
選取高沖ABS、PC/ABS和納米相態(tài)塑金剛工程塑料PC/PBT做對比穿刺試驗，在比較苛刻的條件下，模擬頭盔的耐穿刺情況。試驗條件為：平板厚度3mm，試驗溫度-30℃，穿刺速度6.6m/s，錘頭直徑12.7mm，錘頭重量23.13kg。
結(jié)果如下圖所示：高沖ABS穿孔周圍出現(xiàn)大量破壞性的擴(kuò)張裂紋；PC/ABS基本表現(xiàn)為碎裂成兩片的破壞形式；而塑金剛則表現(xiàn)為韌性穿刺，即使連微小的裂紋也不易出現(xiàn)。
也就是說在耐穿透性試驗方面，納米相態(tài)的塑金剛是明顯優(yōu)于高沖ABS和PC/ABS的。
而分析不同塑料在穿刺過程中吸收能量情況，如下圖所示。
不同塑料高速穿刺過程的能量吸收-時間曲線
（試驗溫度-30℃，穿刺速度6.6m/s）
觀察穿刺后隨著時間變化，不同塑料的能量吸收情況可以看出，像高沖ABS、PC/ABS，普通PC/PBT表現(xiàn)出脆性擊穿，在錘頭穿透之后就不再能量吸收；而超韌PC、塑金剛PC/PBT表現(xiàn)出韌性擊穿刺，在經(jīng)歷錘頭擊穿過程吸能之后，周邊材料仍包裹在錘頭上，繼續(xù)吸收能量。
從最大載荷時對應(yīng)的能量值看，高沖ABS吸能最差，不到30J。塑金剛的吸能最好，接近140J。
當(dāng)然，這個穿刺試驗只是說明塑金剛PC/PBT比高沖ABS和PC/ABS有更好的耐穿刺試驗和吸能效果，做頭盔的話會有更好的防護(hù)效果，但這并不是說高沖ABS和PC/ABS就不能用于頭盔外殼材料了。相反，它們?nèi)匀皇侵髁鞑牧稀?/span>
合理選材
選擇什么材料做頭盔外殼，需要綜合考慮頭盔定位、等級、設(shè)計、成本等多方面因素。選擇ABS或者PC/ABS做頭盔時，需要注意一些因素：
01 通用ABS風(fēng)險較大，需要高沖級別的ABS，一般缺口沖擊強度要達(dá)到400 J/m以上，而且要關(guān)注低溫沖擊。
02 ABS或者PC/ABS殼體一般要經(jīng)噴漆處理，而油漆會對塑料表面造成刻蝕，降低抗沖擊強度。因此，需要材料既要保持較高的沖擊韌性，又要提升耐化學(xué)品性、滿足噴漆性能。
03 GB 811-2010的《摩托車乘員頭盔》中規(guī)定A類和B類頭盔的重量分別不能超過1.6kg和1.0kg，有些企標(biāo)甚至要求做到800g或者更低。這要求對殼體減薄處理，ABS和PC/ABS可能就有不能滿足試驗要求的風(fēng)險，需要考慮更高性能的塑料，如塑金剛PC/PBT。
據(jù)了解，作為20年來深耕PC/ABS、ABS改性塑料技術(shù)的企業(yè)，錦湖日麗已儲備不同檔次的安全頭盔塑料技術(shù)，以滿足客戶不同應(yīng)用場景的需求，已有相關(guān)量產(chǎn)案例。
頭盔需求
推薦材料
材料特點
普通安全，設(shè)計需求
ABS GN201
IS: 450J/m，良好的噴漆性能
高等安全，設(shè)計需求
PC/ABS HAC8260
IS: 600J/m，高強度，高韌性
高端安全，設(shè)計需求
塑金剛® PC/PBT
IS: 860J/m，納米相態(tài)，潰縮吸能，更高設(shè)計自由度
來源：艾邦
關(guān)于我們 聯(lián)系我們 營業(yè)執(zhí)照 全國服務(wù)電話：400-818-0021 嘉峪檢測版權(quán)所有 備案號：京ICP備14047019號-2 
京公網(wǎng)安備11010802046783號
