CN101077846B - 安全带预紧器产气药及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
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。本发明提供的安全带预紧器产气药燃烧后没有残渣，产气率高，使安全带具有良好的收缩性能。
Description
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。
现有的应用于民用MGG产气药的军用发射药一般为柱状大颗粒，燃烧面积有限，其中硝化纤维素的含量又很高，因此很容易使硝化纤维素燃烧不完全，燃烧后残渣多。此外，该类产气药在燃烧时需借助空气中的氧气，因此燃烧缓慢，产气率低，气体做功能力因此受到限制导致安全带的收缩性能不理想。本发明的发明人将硝化纤维素的用量适当减少并与助燃剂和能在燃烧中大量释放出氧气的氧化剂混合制备成产气药，一方面，助燃剂能够帮助硝化纤维素充分燃烧，另一方面，氧化剂能为硝化纤维素的充分燃烧提供足够的氧气，产气药中的氧含量能够完全满足硝化纤维素及助燃剂被完全氧化所需的氧气的量，从而保证该产气药在燃烧时不必借助空气中的氧气就能充分反应，完全燃烧，燃烧后没有残渣，因此产气率大大提高，安全带的收缩性能也得到提高。本发明提供的产气药在燃烧时放热量低，因此，反应温度也明显降低。本发明提供的产气药中的各种组分能够充分、均匀的混合，不会因为震动而分层，产品具有良好的一致性和稳定性。此外，用于制备本发明产气药的原料广泛易得，且制作成本低廉、制备工艺简单可行。
具体实施方式
按照本发明提供的产气药，优选情况下，以产气药的总重量为基准，所述硝化纤维素的含量为75-90重量％，助燃剂的含量为1.5-5重量％，氧化剂的含量为5-20重量％，粘合剂的含量为2-5重量％。
所述助燃剂能够帮助硝化纤维素完全燃烧，其中，所述易燃金属粉优选为镁粉、铝粉、锆粉中的一种或几种。
所述氧化剂能够在反应中放出氧气，为硝化纤维素的燃烧提供足够的氧气。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，优选为硝酸钠、硝酸钾、氯酸钾、高氯酸钾中的一种或几种。
所述粘合剂中的纤维素基聚合物优选为羧甲基纤维素(CMC)、甲基纤维素、乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素(HPMC)、羟丙基乙基纤维素中的一种或几种；所述纤维素基聚合物的盐选自纤维素基聚合物的钠盐、钾盐或铵盐中的一种或几种，优选为羧甲基纤维素钠和/或羧甲基纤维素铵。
按照本发明，所述产气药中还可以含有稳定剂以提高产气药的稳定性，所述稳定剂的种类为本领域技术人员所公知，如二苯胺、防老剂4010、苯基-α-萘胺、苯基-β-萘胺、酮胺缩合物、醛胺缩合物、喹啉衍生物中的一种或几种，以产气药的总重量为基准，所述稳定剂的含量为0-5重量％，优选为1-2重量％。
所述硝化纤维素可以按照本领域技术人员所公知的方法制备。如，所述硝化纤维素的制备方法包括：
1)在150-160℃，0.4-0.6兆帕下，将植物纤维浸润在浓度为4-10重量％的碱性溶液中0.5-10小时后，在0.4-0.6兆帕压力下，蒸煮0.5-10小时，得到棉短绒。
所述植物纤维与碱性溶液的重量比为0.3-1：1。
所述植物纤维可以是各种植物的种子、茎杆等部分，如棉花种子、大麻韧皮、黄麻韧皮、针叶树的杆枝、阔叶树的杆枝、竹子、芦苇、稻草、甘蔗渣等。
所述碱性溶液可以是氢氧化钠、氢氧化钾等的水溶液，优选情况下，为了提高碱性溶液对植物纤维的浸润效果和反应能力，所述碱性溶液中还可以含有0.1-0.2重量％的添加剂，如松香皂。
其中，还可以包括在蒸煮后对棉短绒进行水洗的步骤，所述水洗只要将棉短绒中多余的碱液洗净即可，所述水洗用水可以是50-60℃的热水和/或1-15℃的冷水。
2)在15-25℃下，用酸溶液漂洗1)中得到的棉短绒，将棉短绒进行酸化，酸化时间为20-30分钟。
所述棉短绒与酸溶液的重量比为0.5-1：1，优选为0.5-0.6：1。所述酸选自硫酸、硝酸、磷酸中的一种或几种；所述酸溶液的浓度为2-4克/升。
其中，还可以包括在酸化后对棉短绒进行水洗的步骤，所述水洗只要将棉短绒中多余的酸溶液洗净即可，所述水洗用水可以是50-60℃的热水和/或1-15℃冷水。
此外，还可以包括在水洗后的烘干步骤，烘干使棉短绒的水分含量小于或等于5重量％。所述烘干的方法和条件为本领域技术人员所公知。
3)将2)中得到的酸化后的棉短绒浸润在温度为室温-40℃，重量比为2.5-3.5：1的硫酸与硝酸的混合酸液中硝化30-40分钟制得硝化棉，然后煮洗、细断得到硝化纤维素。
其中，所述硫酸为浓度为90-98重量％的浓硫酸，所述硝酸为浓度为70-80重量％的浓硝酸。
其中，所述煮洗包括依次将硝化棉浸润在浓度为0.2-0.5重量％的硫酸溶液中煮洗10-20小时；浸润在水中0.5-1小时；浸润在浓度为0.003-0.025重量％的碳酸钠溶液中煮洗10-25小时。所述酸溶液、水或碳酸钠溶液与硝化棉的重量比为5-15：1。
其中，还可以包括对硝化后、煮洗前的硝化棉进行过滤的步骤，以除去硝化棉中多余的酸。所述过滤的方法为本领域技术人员所公知，如离心过滤。
此外，还可以包括对过滤后和/或煮洗后的硝化棉进行水洗的步骤，所述水洗用水可以是50-60℃的热水和/或1-15℃冷水。煮洗后的水洗优选在碱性溶液中进行，以中和残留的酸溶液，水洗温度优选为90-100℃。
所述对硝化棉进行细断的方法为本领域技术人员所公知，如切断或磨碎。
按照硝化纤维素的制备方法，该方法还包括对得到的硝化纤维素进行除渣和浓缩脱水的步骤，该方法为本领域技术人员所公知。
按照本发明提供的方法，将硝化纤维素造粒得到硝化纤维素颗粒的方法和条件为本领域技术人员所公知。如，将所述硝化纤维素与有机溶剂混合形成浆状液，然后浇铸或挤压成长条状后再剪断制成硝化纤维素颗粒；也可将浆状物摊成饼状，切成细条后剪断得到硝化纤维素颗粒。所述硝化纤维素与有机溶剂的重量比为3-8：1，优选为5-6：1。所述有机溶剂的种类为本领域技术人员所公知，如，可以是乙醇、乙醚、丙酮、丁酯中的一种或几种，优选为乙醇和乙醚的混合溶液，所述乙醇与乙醚的重量比为1-3：1。
优选情况下，所述硝化纤维素颗粒中还含有稳定剂，所述造粒的方法包括在硝化纤维素与有机溶剂混合形成的浆状液中添加稳定剂后造粒，所述稳定剂的加入量使最后得到的产气药中含有，以产气药总重量为基准含量为1-2重量％的稳定剂。所述稳定剂的种类为本领域技术人员所公知，优选为二苯胺、防老剂4010、苯基-α-萘胺、苯基-β-萘胺、酮胺缩合物、醛胺缩合物、喹啉衍生物中的一种或几种。
按照本发明，该方法还包括对硝化纤维素颗粒进行烘干的步骤，所述烘干的方法和条件为本领域技术人员所公知，如，烘干的温度优选为20-60℃烘干的时间优选为1-10小时。
所述含有助燃剂、氧化剂、粘合剂与有机溶剂的悬浮液可以通过将上述组分混合得到，优选情况下，先将粘合剂溶解于有机溶剂中，再将助燃剂和氧化剂与溶解有粘合剂的有机溶液混合，并搅拌均匀得到悬浮液。
所述助燃剂、氧化剂、粘合剂的重量比为(1-10)：(1-20)：(1-10)，优选为(1.5-5)：(5-20)：(2-5)。所述含有助燃剂、氧化剂、粘合剂与有机溶剂的悬浮液中的有机溶剂可以是本领域技术人员常用的有机溶剂，优选为乙醇、乙醚、丙酮、丁酯中的一种或几种。
按照本发明，所述接触的方法为将硝化纤维素颗粒浸渍在含有助燃剂、氧化剂、粘合剂和有机溶剂的悬浮液中，使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充分接触。所述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中有机溶剂的重量比为1-10：1，优选为3-6：1。所述接触的温度优选为10-60℃，接触的时间优选为0.5-20小时。
按照本发明提供的制备方法，还可以包括在接触后对得到的产气药颗粒进行烘干的步骤，所述烘干的温度优选为20-60℃，烘干的时间优选为1-10小时。
下面将通过具体的实施方案来更详细地描述本发明。
实施例1
本实施例说明本发明提供的安全带预紧器产气药的制备
1)硝化纤维素的制备
在150℃，0.4兆帕下，将棉花种子浸润在浓度为4重量％的氢氧化钠溶液中1小时，所述棉花种子与氢氧化钠溶液的重量比为0.5：1；然后在0.4兆帕压力下，蒸煮1小时后依次用50℃热水和5℃冷水水洗20分钟，得到棉短绒。
在15℃下，用浓度为2克/升的硫酸溶液漂洗上述得到的棉短绒，将棉短绒酸化25分钟，所述棉短绒与硫酸溶液的重量比为0.5：1。然后依次用60℃热水和10℃冷水水洗10分钟，60℃烘干，使棉短绒的水分含量不大于5重量％。
将上述酸化后的棉短绒浸润在温度为30℃，重量比为2.5：1的浓度为93重量％的浓硫酸与浓度为75重量％的浓硝酸的混合酸液中，浸润30分钟后得到硝化棉，过滤，10℃冷水水洗5分钟，60℃烘干。将上述烘干后的硝化棉依次浸润在浓度为0.2重量％的硫酸溶液中煮洗10小时；浸润在水中0.5小时，浸润在浓度为0.025重量％的碳酸钠溶液中煮洗10小时后切断、磨碎。所述酸溶液、水和碳酸钠溶液与硝化棉的重量比均为10：1。最后将上述硝化棉浸润在90℃、浓度为4重量％的氢氧化钠溶液中洗20分钟，除渣、脱水后得到硝化纤维素。
2)产气药的制备
将1)中得到的75重量份硝化纤维素与15重量份乙醇和乙醚的混合溶液混合得到浆状液，其中，乙醇和乙醚的重量比为3：1。向上述浆状液中加入1重量份二苯胺混合均匀后置于挤出机中，将浆液挤压成长条状，剪断成颗粒状，然后在30℃下烘干8小时得到硝化纤维颗粒。
将2重量份的酚醛树脂溶解于20重量份丙酮，将4重量份硼粉、10重量份硝酸钾和8重量份高氯酸钾的混合物加入到上述溶解有酚醛树脂的丙酮溶液中，混合均匀得到悬浮液。在30℃下，将上述硝化纤维素颗粒浸渍在该悬浮液中0.5小时后取出，40℃烘干2小时得到安全带预紧器产气药。
按照本实施例所述方法制备得到的安全带预紧器产气药以其总重量为基准，该产气药中硝化纤维素的含量为75％，二苯胺的含量为1％，硼粉的含量为4％，硝酸钾的含量为10％，高氯酸钾的含量为8％，酚醛树脂的含量为2％。上述含量通过计算得到。
实施例2
本实施例说明本发明提供的安全带预紧器产气药的制备
1)硝化纤维素的制备
在150℃，0.5兆帕下，将亚麻韧皮浸润在浓度为5重量％的氢氧化钠溶液中5小时，所述亚麻韧皮与氢氧化钠溶液的重量比为1：1；然后在0.6兆帕压力下，蒸煮5小时后依次用60℃热水和10℃冷水水洗2小时，得到棉短绒。
在20℃下，用浓度为2克/升的硫酸漂洗上述得到的棉短绒，将棉短绒酸化25分钟，所述棉短绒与硫酸溶液的重量比为0.6：1。然后依次用60℃热水和10℃冷水水洗棉短绒10分钟，60℃烘干，使棉短绒的水分含量不大于5重量％。
将上述酸化后的棉短绒浸润在温度为30℃，重量比为3：1的浓度为95重量％的浓硫酸与浓度为75重量％的浓硝酸的混合酸液中，浸润35分钟后得到硝化棉，过滤，依次用60℃热水和10℃冷水水洗10分钟，烘干。将上述烘干后的硝化棉依次浸润在浓度为0.5重量％的硫酸溶液中煮15小时；浸润在水中0.5小时，浸润在浓度为0.01重量％的碳酸钠溶液中煮洗10小时后切断、磨碎。所述酸溶液、水和碳酸钠溶液与硝化棉的重量比均为8：1。最后将上述硝化棉浸润在95℃、浓度为5重量％的氢氧化钠溶液中洗20分钟，除渣、脱水后得到硝化纤维素。
2)产气药的制备
将步骤1)得到的80重量份硝化纤维素与14重量份乙醇和乙醚的混合溶液混合得到浆状液，其中，乙醇和乙醚的重量比为3：1。向上述浆状液中加入1重量份苯基-β-萘胺混合均匀后置于挤出机中，将浆状液挤压成长条状，剪断成颗粒状，然后30℃烘干5小时得到硝化纤维颗粒。
将3重量份的羧甲基纤维素钠溶解于25重量份丙酮和乙醇的混合溶液中，其中，丙酮与乙醇的重量比为2：1。将2重量份的镁粉、2重量粉铝粉和12重量份的硝酸钠混合物加入到上述溶解了羧甲基纤维素钠的丙酮和乙醇的混合溶液中，混合均匀得到悬浮液。然后在23℃下，将上述硝化纤维素颗粒浸渍在该悬浮液中1小时后取出，40℃烘干6小时得到安全带预紧器产气药。
按照本实施例所述方法制备得到的安全带预紧器产气药以其总重量为基准，该产气药中硝化纤维素的含量为80％，苯基-β-萘胺的含量为1％，镁粉的含量为2％，铝粉的含量为2％，硝酸钠的含量为12％，羧甲基纤维素钠的含量为3％。上述含量通过计算得到。
实施例3
本实施例说明本发明提供的安全带预紧器产气药的制备
1)硝化纤维素的制备
在150℃，0.6兆帕下，将稻草浸润在浓度为8重量％的氢氧化钠溶液中10小时，所述稻草与氢氧化钠溶液的重量比为0.8：1；然后在0.6兆帕压力下，蒸煮6小时后依次用60℃热水和8℃冷水水洗30分钟，得到棉短绒。
在25℃下，用浓度为2克/升的硫酸漂洗上述步骤中得到的棉短绒，将棉短绒酸化30分钟，所述棉短绒与硫酸溶液的重量比为0.5：1。然后依次用60℃热水和8℃冷水水洗10分钟，60℃烘干，使棉短绒的水分含量不大于5重量％。
将上述酸化后的棉短绒浸润在温度为30℃，重量比为3.5：1的浓度为93重量％的浓硫酸与浓度为75重量％的浓硝酸的混合酸液中，浸润40分钟后得到硝化棉，过滤，50℃热水水洗8分钟，烘干。将上述烘干后的硝化棉依次浸润在浓度为0.3重量％的硫酸溶液中煮洗10小时；浸润在水中1小时，浸润在浓度为0.015重量％的碳酸钠溶液中煮洗20小时后切断、磨碎。所述酸溶液、水和碳酸钠溶液与硝化棉的重量比均为6：1。最后将上述硝化棉浸润在90℃、浓度为6重量％的氢氧化钠溶液中水洗20分钟，除渣、脱水后得到硝化纤维素。
2)产气药的制备
将1)得到的85重量份的硝化纤维素与15重量乙醇和乙醚的混合溶液混合得到浆状液，其中，乙醇和乙醚的重量比为2：1。向上述浆状液中加入1重量份的二苯胺和1重量份防老剂4010混合均匀后置于挤出机中，将浆状液挤压成长条状，剪断成颗粒状，然后在50℃下烘干7小时得到硝化纤维颗粒。
将2重量份乙基纤维素溶解于14重量份丙酮，将3重量份的锆粉和5重量份的硝酸钾、3重量份氯酸钾混合物加入到上述溶解有乙基纤维素的丙酮溶液中，混合均匀得到悬浮液。然后在24℃下，将上述硝化纤维素颗粒浸渍在该悬浮液中5小时后取出，60℃烘干10小时得到安全带预紧器产气药。
按照本实施例所述方法制备得到的安全带预紧器产气药以其总重量为基准，该产气药中硝化纤维素的含量为85％，二苯胺的含量为1％，防老剂4010的含量为1％，锆粉的含量为3％，硝酸钾的含量为5％，氯酸钾的含量为3％，乙基纤维素的含量为2％。上述含量通过计算得到。
实施例4
本实施例说明本发明提供的安全带预紧器产气药的制备
1)硝化纤维素的制备
在150℃，0.4兆帕下，将棉花种子浸润在浓度为10重量％的氢氧化钠溶液中8小时，所述棉花种子与氢氧化钠溶液的重量比为0.4：1；然后在0.5兆帕压力下，蒸煮10小时后依次用60℃热水和10℃冷水水洗40分钟，得到棉短绒。
在15℃下，用浓度为2克/升的硫酸漂洗上述步骤中得到的棉短绒，将棉短绒酸化25分钟，所述棉短绒与硫酸溶液的重量比为0.55：1。然后依次用60℃热水和10℃冷水水洗10分钟，60℃烘干，使棉短绒的水分含量不大于5重量％。
将上述酸化后的棉短绒浸润在温度为30℃，重量比为2.5：1的浓度为93重量％浓硫酸与浓度为78重量％的浓硝酸的混合酸液中，浸润30分钟后得到硝化棉，过滤，5℃冷水水洗10分钟，烘干。将上述烘干后的硝化棉依次浸润在浓度为0.2重量％的硫酸中煮洗10小时；浸润在水中1小时，浸润在浓度为0.02重量％的碳酸钠溶液中煮洗20小时后切断、磨碎。所述酸溶液、水和碳酸钠溶液与硝化棉的重量比均为10：1。最后将上述硝化棉浸润在98℃、浓度为5重量％的氢氧化钠溶液中洗20分钟，除渣、脱水后得到硝化纤维素。
2)产气药的制备
将1)得到的90重量份的硝化纤维素与18重量份的乙醇和乙醚的混合溶液混合得到浆状液，其中，乙醇和乙醚的重量比为2.5：1。将上述浆状液置于挤出机中，挤压成长条状，剪断成颗粒状，然后在30℃下烘干10小时得到硝化纤维颗粒。
将2重量份酚醛树脂溶解于20重量份丁酯，将2重量份硼粉和6重量份硝酸钾的混合物加入到上述溶解有酚醛树脂的丁酯溶液中，混合均匀得到悬浮液。然后在25℃下，将上述硝化纤维素颗粒浸渍在该悬浮液中8小时后取出，60℃烘干8小时得到安全带预紧器产气药。
按照本实施例所述方法制备得到的安全带预紧器产气药以其总重量为基准，该产气药中硝化纤维素的含量为90％，硼粉的含量为2％，硝酸钾的含量为6％，酚醛树脂的含量为2％。上述含量通过计算得到。
对比例1
本对比例说明参比安全带预紧器产气药的制备
按照实施例1的方法制备参比安全带预紧器产气药，不同的是，在2)中直接将96重量份硝化纤维素，1重量份樟脑，2重量份二苯胺和1重量份石墨机械混合均匀后得到参比产气药。
按照该方法得到的参比安全带预紧器产气药以其总重量为基准，该产气药中硝化纤维素的含量为96重量％，樟脑的含量1重量％，二苯胺的含量为2重量％，石墨的含量为1重量％。上述含量通过计算得到。
对比例2
本对比例说明参比安全带预紧器产气药的制备
将90重量份的一分之四樟药剪切磨碎并与10重量份的一分之二樟药颗粒直接机械混合均匀得到参比产气药。
按照该方法得到的参比安全带预紧器产气药以其总重量为基准，该产气药中一分之四樟药的含量为90重量％，一分之二樟药的含量为10重量％。上述含量通过计算得到。
安全带预紧器产气药的性能测试：
分别将实施例1-4和对比例1-2制备得到的产气药1.6克装入安全带预紧器壳体中，在1升的密闭容器中点火测压，每种测10发，所得的平均峰值压力如表1所示。并采用温度传感器对产气药在反应过程中的温度进行实时监测，并分别记录反应的最高温度，结果如表1所示。
表1
| 实施例编号 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 对比例1 | 对比例2 |
| 10发的平均峰值压力(MPa) | 0.827 | 0.920 | 0.954 | 1.040 | 0.152 | 0.190 |
| 最高温度(K) | 858 | 873 | 912 | 925 | 1012 | 1054 |
从表1可以看出，在同样的容器中，相同的条件下测得的实施例1-4的产气药燃烧后产生气体的峰值压力的平均值明显高于对比例1和对比例2的参比产气药燃烧后产生气体的峰值压力的平均值，这说明本发明提供的安全带预紧器产气药的产气率明显高于现有的安全带预紧器产气药。产气率高说明本发明提供的产气药能够完全燃烧，气体的做功能力强，从而使安全带具有良好的收缩性能。此外，本发明提供的产气药的反应温度低，安全性能良好，不会对汽车内饰及乘员造成损伤。
Claims (9)
1.一种安全带预紧器产气药，该产气药含有硝化纤维素，其特征在于，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。
2.根据权利要求1所述的产气药，其中，以产气药的总重量为基准，所述硝化纤维素的含量为75-90重量％，所述助燃剂的含量为1.5-5重量％，所述氧化剂的含量为5-20重量％，所述粘合剂的含量为2-5重量％。
3.根据权利要求1所述的产气药，其中，所述易燃金属粉选自镁粉、铝粉、锆粉中的一种或几种。
4.根据权利要求1或2所述的产气药，其中，所述氧化剂选自硝酸钠、硝酸钾、氯酸钾、高氯酸钾中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的产气药，其中，所述纤维素基聚合物选自羧甲基纤维素、甲基纤维素、乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟丙基乙基纤维素中的一种或几种；所述纤维素基聚合物的盐选自纤维素基聚合物的钠盐、钾盐或铵盐中的一种或几种。
6.根据权利要求1或2所述的产气药，其中，所述产气药中还含有稳定剂，所述稳定剂选自二苯胺、防老剂4010、苯基-α-萘胺、苯基-β-萘胺、酮胺缩合物、醛胺缩合物、喹啉衍生物中的一种或几种；以产气药的总重量为基准，所述稳定剂的含量为0-5重量％。
7.权利要求1所述安全带预紧器产气药的制备方法，其特征在于，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，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。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述硝化纤维素颗粒中还含有稳定剂，所述稳定剂选自二苯胺、防老剂4010、苯基-α-萘胺、苯基-β-萘胺、酮胺缩合物、醛胺缩合物、喹啉衍生物中的一种或几种；所述稳定剂的含量使最后得到的产气药中含有，以产气药的总重量为基准含量为1-2重量％的稳定剂。
9.根据权利要求7所述的方法，其中，所述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中有机溶剂的重量比为(1-10)∶1，所述有机溶剂选自乙醇、乙醚、丙酮、丁酯中的一种或几种。
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