[发明专利]一种用于安全带预紧器的绿色产气药及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于汽车安全装置技术领域，具体涉及一种用于安全带预紧器的绿色产气药，还涉及了上述用于安全带预紧器的绿色产气药的制备方法。

背景技术

汽车被动安全系统包括安全车身(GOA车身)、安全带及安全带预收紧装置、安全气囊、汽车专用安全调制玻璃、转向柱能量吸收装置。当发生不安全事故时，汽车安全带预紧器是被动安全系统辅助完成减小乘员伤害的的重要组成部分。汽车安全带卷轴上缠绕着安全带织带，织带在乘员佩戴时能够被卷收器回收，因此正常状态时卷轴器卷轴能够双向旋转。汽车在行驶时，碰撞传感器(Sensor)不断的向电控单元(ECU)发送加速度的信息，同时对这些信息进行分析判断，当超过ECU设定阀值时系统即认为发生碰撞，立即发出点火信号以触发气体发生器点火系统。安全气囊在极短时间内，突破方向盘上的罩盖迅速膨胀展开，阻挡乘员与汽车内部结构之间的碰撞，避免或者减缓二次碰撞。同时预紧器安全带气体发生器发生作用产生动力，由传动机构传给卷收器卷轴，卷轴带动织带往收紧的方向转动而实现预紧功能，减小乘员身体大幅度前倾，继而减缓乘员头部与正在展开安全气囊或者汽车内部装饰或者零部件的碰撞，进一步增加被动安全系统对成员的保护效果。

气体发生器是被动安全系统的核心，而产气药剂又是气体发生器的关键技术，气体发生器的性能及结构主要取决于气体发生剂的性能，所以更多的科研工作者及院校企业将目光投向气体发生剂的研制。

安全带预紧器用气体发生器发生作用后迅速产生高压气体，推动滚珠或者条齿使卷轴翻转。受其结构体积紧凑及功能启动迅速约束，要求安全带预紧器用产气药必须具有产气量大、可靠性高、气体无毒、腐蚀性小和无固体残生成等特性。

叠氮化钠气体发生剂的应用较早且工艺较成熟，但其本身具有剧毒性；硝化纤维素作为发射药普遍应用于枪炮，但原材料的前期处理较为繁琐，对设备的要求较高，生产工艺复杂，药剂本身的热稳定性差，同时其主要成分氧平衡为负氧，燃烧作用时主要生成一氧化碳和二氧化碳，一氧化碳可能会对乘员造成二次伤害；安全气囊用气体发生剂体积大，而且燃烧后会产生固体残渣。所以要求研制一种原材料来源广泛、价格低廉、可工艺化生产、具有一定感度和性能，体积小、产气率高、性能稳定、燃烧后产生有毒有害气体成分及固体残渣尽可能少的绿色气体发生剂势在必行。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于安全带预紧器的绿色产气药，解决了现有产气药在燃烧作用后产生气体成分超标的问题。

本发明的另一个目的是提供用于安全带预紧器的绿色产气药的制备方法。

为实现上述目的，本发明所采用的第一技术方案是，一种用于安全带预紧器的绿色产气药，按照质量百分比由以下组分组成：10％～20％的可燃剂、5％～10％的粘合剂、70％～85％的氧化剂，以上各组分的质量百分比总和为100％。

优选地，可燃剂为平均粒度不大于10μm的5-氨基四唑。

优选地，粘合剂为羟丙基甲基纤维素、羟丙基乙基纤维素、羧甲基纤维素或羧甲基纤维素钠中的一种或几种的任意比例混合物。

优选地，氧化剂为高氯酸钾、硝酸钾或硝酸胍中的一种或几种的任意比例混合物。

本发明所采用的第二种技术方案是一种用于安全带预紧器的绿色产气药的制备方法，所述产气药按照质量百分比由以下组分组成：10％～20％的可燃剂、5％～10％的粘合剂、70％～85％的氧化剂，以上各组分的质量百分比总和为100％；

制备方法包括以下步骤：按照上述比例称取各组分，将可燃剂、粘合剂、氧化剂和溶剂加入捏合机中捏合成药团，然后采用柱塞式挤压将药团挤压成药条，再将药条晾干并切成药粒，将药粒过筛去除破损药粒和粉末，得到完整均匀的药粒，最后烘干得到所述产气药。

在捏合机中捏合时，可采用先加入粘合剂与溶剂捏合一段时间，再依次加入可燃剂和氧化剂，继续捏合成药团；也可以先将溶剂和氧化剂捏合一段时间，然后再加入在混料机中干混过的粘合剂、可燃剂，继续捏合成药团。

优选地，溶剂为水与有机溶剂以2～5:1体积比混合而成的混合液，有机溶剂为乙醇，溶剂的质量占可燃剂、粘合剂、氧化剂质量总和的15-25％。

优选地，可燃剂为平均粒度不大于10μm的5-氨基四唑；所述粘合剂为羟丙基甲基纤维素、羟丙基乙基纤维素、羧甲基纤维素或羧甲基纤维素钠中的一种或几种的任意比例混合物；所述氧化剂为高氯酸钾、硝酸钾或硝酸胍中的一种或几种的任意比例混合物。