[发明专利]安全带预紧器产气药及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种产生爆燃或推进用气体的产气药，具体地说，涉及一种安全带预紧器产气药及其制备方法。

背景技术

汽车安全带发明几十年来，挽救了许多人的生命，现已成为轿车上的标准件。安全带是汽车安全约束系统中最重要的保护设施，在碰撞事故中对减轻乘员伤害尤其是对保护乘员胸部和头部安全起着重要作用。预紧式安全带因具有良好的保护效果和舒适的使用性能，现已迅速普及。预紧式安全带的主要作用是能够在几毫秒内消除在碰撞开始前存在于织带与乘员之间的松弛量，能使乘员与车体之间的相对运动减至最小，避免发生二次碰撞，对乘员的面、胸、腹部起到很好的保护作用。

烟火式预紧器的动力源是微型气体发生器(micro gas generator，简称MGG)。它的工作原理是当安全带预紧器发生器通电时，电极上的桥丝发热，点燃附着在桥丝上的引火药，引火药燃烧后再点燃绝缘管壳内的点火药，点火药燃烧后冲破绝缘管壳，点燃管壳内的产气药，产气药燃烧后生成的气体冲破管壳上预制的薄弱部分，如梅花凹槽而做功，消除织带与乘员之间的松弛量。MGG是烟火式预紧器的动力源装置，产气药是MGG的核心。目前，国内外市场上的预紧器用产气药主要以军用发射药为主，这种发射药一般包含94-96重量％硝化纤维素，0.9-1.8重量％樟脑，0.2-0.4重量％石墨以及1.2-2.0重量％二苯胺和1.7-3.4重量％总挥发分(摘自《火药学》第14页，国防工业出版社出版)。其中，樟脑作为钝感剂，使火药的燃烧速度由表及里逐渐增加；石墨能够增加火药在药筒内的装填密度，通常采用石墨对火药进行表面处理；二苯胺作为调节剂，起到稳定药剂的作用。上述产气药为军用发射类药剂。由于军用发射药是根据枪、炮、火箭等的发射需要而研发的，因此，在将其应用于民用产品时主要存在下述缺点：1、药剂燃烧不完全，产气率不高。如为了保证人员和车辆的安全，MGG不能像炮弹一样做的很结实，因此就无法建立一个较高压力的燃烧空间，因此有部分产气药往往来不及燃烧或还没达到能够燃烧的温度时即冲出了MGG的管壳，一方面，容易堵塞预紧器的气流通道，另一方面，导致产气率下降，气体做功能力受到限制而使预紧器的收缩性能降低甚至失效。2、反应温度高，容易对乘员和车内饰件造成烧伤和烫伤。军用发射药为了提高射程，要求产气药在燃烧时具有尽可能高的燃烧温度，以减少热损失对武器发射射程的不利影响。但安全带直接与人体接触，且预紧器就在座位旁边，距离乘员很近，因此，需要具有尽可能低的反应温度，以避免对乘员造成损伤和避免由于高温引燃车内饰而造成火灾。3、性能不稳定。因军用发射药一般为固体形式的药，添加其它药剂混合后仍然是不均匀的固体混合物，在车辆运动中会受两者比重不同的影响而产生分层，而影响药剂混合燃烧的性能。

发明内容

本发明的目的是克服现有用于民用MGG产气药的军用发射药产气率低的缺陷而提供一种产气率高的安全带预紧器产气药及其制备方法。

本发明提供了一种安全带预紧器产气药，该产气药含有硝化纤维素，其中，该产气药还含有助燃剂、氧化剂和粘合剂，以该产气药的总重量为基准，所述硝化纤维素的含量为60-90重量％，所述助燃剂的含量为1-10重量％，所述氧化剂的含量为1-20重量％，所述粘合剂的含量为1-10重量％；所述助燃剂选自硼粉、易燃金属粉中的一种或几种，所述氧化剂选自碱金属的硝酸盐、氯酸盐或高氯酸盐中的一种或几种，所述粘合剂选自酚醛树脂、虫胶漆、骨胶、纤维素基聚合物或纤维素基聚合物的盐中的一种或几种。

所述产气药的制备方法包括将硝化纤维素颗粒与含有助燃剂、氧化剂、粘合剂和有机溶剂的悬浮液接触，各组分的用量使得到的安全带预紧器产气药中含有，以产气药总重量为基准含量为60-90重量％的硝化纤维素，含量为1-10重量％的助燃剂，含量为1-20重量％的氧化剂，含量为1-10重量％的粘合剂。