[发明专利]一种碰撞假人皮肤及制备工艺

说明书

本发明涉及一种碰撞假人皮肤及制备工艺，属于汽车安全性检测领域。假人皮肤材料要求：软硬程度应模拟人体皮肤弹性且具一定强度(抵抗多次碰撞冲击)，制备工艺要简单易于实现，成本低廉。为此，本发明选用通用型聚氯乙烯(PVC)(成本低)和热塑性聚氨酯(TPU)(韧性好)两种高分子材料作为原材料，按比例物理配混。制备工艺采用双转子混炼机加热，以一定的转速、确定的混炼时间进行混炼。混炼后经压片机器压制成一定厚度的皮肤材料。制成的上述皮肤成品柔韧度随TPU含量不同而不同，可满足不同碰撞试验要求。本方法制成的皮肤产品可保证多次汽车碰撞试验使用，并且皮肤另一侧能准确接收到其冲击波对人体的损伤信息。

技术领域

本发明涉及汽车安全性检测领域，特别涉及一种碰撞假人皮肤及制备工艺。用于需要多种试验条件和多次使用的假人皮肤。

背景技术

随着人类社会工业化的发展，不同型号和功能的汽车逐渐成为大众生活的一部分。一辆汽车的问世，最受关注的就是其安全性能，作为汽车安全性检测的重要测试设备——碰撞假人，越来越多地被应用于汽车安全领域。与真人相比，碰撞假人工作状态的生物拟合性、准确性及可重复性，是考量一具碰撞假人性能优劣的重要指标。作为碰撞假人的第一道防线——假人皮肤，在碰撞试验过程中起着至关重要的作用。目前国内外对假人皮肤制备的研究不是十分重视，大多采用单一成分的聚乙烯或聚氯乙烯等，加工方法也缺乏规范化的统一标准。国外个别生产厂家采用人工缝制的方法将大块的皮肤包覆在已组合好的金属骨架或传感器之外，国内有学术论文中采用浇注等方法，使其贴合于骨架之外。但以上两种方法都存在厚度和均匀性难以保证的问题。同时，更换困难也是一大挑战。

目前各大汽车厂商使用的碰撞假人，其皮肤大都回避使用频次的问题，即经过较少碰撞次数后，皮肤发生破损，更换皮肤步骤繁琐、耗时冗长，给生产和测试带来极大不便。除了使用频次外，目前通用假人的皮肤层对冲击的滤过性有待提升。其缓冲性能较真人皮肤过高，对冲击的高吸收量，将影响假人内部敏感元件或传感器的工作及测试，对试验结果也有很大的影响，进而影响开发人员对汽车安全性能的预估判断。随着汽车安全要求不断加强，碰撞假人性能要求不断提高，假人皮肤制备也越来越引起假人厂家的重视。所以，尽快研究出一种冲击透过性能优异，同时使用频次又高的汽车碰撞假人皮肤势在必行。

发明内容

本发明的目的在于提供一种碰撞假人皮肤及制备工艺，解决了现有技术存在的上述问题。本发明所制假人皮肤的使用频次在一定冲击范围内有显著的提升，通过成分比例的可调整性，能够满足多种碰撞试验环境、试验条件。能够在一定的碰撞冲量范围内，保持优异的透过性和一定的使用频次，满足不同的试验条件。

本发明选取通用型聚氯乙烯(PVC)和热塑性聚氨酯(TPU)两种高分子材料，加入一定量的添加剂，采用物理共混的方法制备。选择不同的原材料组合及比例，制备出的汽车碰撞假人皮肤制品，能够满足不同碰撞试验对假人皮肤性能的要求。

本发明的上述目的通过以下技术方案实现：

1、一种碰撞假人皮肤及制备工艺原材料选配，包括：

(1)主要材料聚氯乙烯、次要材料热塑性聚氨酯，共100份。添加剂10—20份。

(1.1)聚氯乙烯(PVC)60-80份；

(1.2)热塑性聚氨酯(TPU)40-20份；

(1.3)添加剂：增塑剂、热稳定剂、润滑剂和增强相填料。

(2)选取聚氯乙烯(PVC)、热塑性聚氨酯(TPU)所占不同比例可获得具有不同的性能(硬度、冲击、拉伸等)的皮肤。

2、一种碰撞假人皮肤的制备工艺，包括：

(1)碰撞假人皮肤的制备工艺采用物理共混的方法，具体制备工艺是：