CN105294370A - 一种气体发生器用超细硝酸胍及其制备工艺 - Google Patents
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Abstract
一种气体发生器用超细硝酸胍及其制备工艺，由以下重量份的原料组成：硝酸胍？100；防结块剂A？1~3；？防结块剂B？1~10。所述防结块剂A为超细聚苯乙烯微球、气相或者沉降法二氧化硅、或其它高分子聚合材料中的一种或者多种材料的混合物；？所述防结块剂B为防结块剂A、高岭土粉、粘土粉、石墨粉、氮化硼粉末、硬脂酸镁粉末、云母粉、滑石粉中的一种或者多种粉末的混合物；？本发明可以直接加入汽车安全气囊用气体发生器中的产气药剂中，省去了产气药剂中加入结渣剂的工艺过程，且粒度大小和分布满足使用要求，产品可长期储存不结块，不分层，性能稳定，对环境不敏感，起到防止硝酸胍团聚结块的作用。
Description
技术领域
本发明涉及一种汽车安全气囊气体发生器用超细硝酸胍，及其制备工艺。
背景技术
安全气囊气体发生器内部含有高效产气药剂，其外连接有气袋。通常气袋折叠起来和气体发生器一起放入方向盘或者副驾驶内饰板以及座椅中。当汽车发生事故碰撞并且信号很强烈的时候，中央控制单元发出点火命令，气体发生器被点燃，内部药剂燃烧，释放出高温膨胀气体，气体经过冷却装置后充入折叠的气袋，将驾驶员或乘客与汽车内饰隔离开，避免或减少对人员伤害。
气体发生器产气药剂目前主要是硝酸胍类型的，其含量能占到产气药剂重量的40%-60%。原因在于其含氮量高，无毒，价格便宜，工艺性能好等。但是硝酸胍的粒度对于产气药剂的燃烧性能很关键，控制粒度大小和粒度分布对于稳定产气药剂很重要。特别是当硝酸胍粒度被粉碎到很细，甚至是几个微米时，如果不及时用掉，在运输和储存过程中很容易团聚结块，团聚结块的严重程度还与环境气候有关系。目前常用的方法是在粉碎好的硝酸胍中加入微量的气相二氧化硅，一般加入量小于1%。但是，即便是这样硝酸胍还是会时不时出现团聚结块现象。
出现这一现象的最终原因是气相二氧化硅量加入少。如果加入量足够，如5%-10%等，是可以避免结块的。但是，这样做的缺点一是气相二氧化硅太贵，加入过多会使产品价格过分升高；二是由于气相二氧化硅与硝酸胍的堆积密度相差太大，气相二氧化硅难以保证均匀散布在硝酸胍中，产品容易分层，导致使用中性能不稳定。
所以实际生产中是在粉碎中加入少量的气相二氧化硅。这样就要求硝酸胍的使用厂家必须短时期内将其用掉，超出一定时期（夏天一般一周），此硝酸胍必然结块，需要重新烘干、粉碎或筛分。这给生产安排带来极大不便。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可以直接用于产气药剂中的气体发生器用超细硝酸胍，所提供的气体发生器用超细硝酸胍可以避免结块和省去了产气药剂生产中结渣剂的加入。
本发明的目的还在于提供上述气体发生器用超细硝酸胍的制备工艺。
除有说明外，本发明中采用的比例为重量比。
本发明的设计思想是：根据产气药剂配方中一般会加入数量可观的（5%左右）结渣剂，这些结渣剂的作用主要是药剂燃烧后将残渣粘住，结成团继续留在安全气囊气体发生器的燃烧室中，避免残渣从燃烧室中飞出将气囊烧坏和伤人。从产气药剂的组成结构来看，产气药剂中含有1%-15%的结渣剂。所谓结渣剂是在产气药剂中加入一定量的二氧化硅、高岭土、粘土、云母、氮化硼、石墨等成分，当产气药剂燃烧产生残渣时，残渣会和结渣剂结合在一起形成大的颗粒，大颗粒经过滤网过滤后留在了气体发生器中，避免高温残渣飞出发生器与气袋接触，烧穿气袋。于是在直接粉碎好的硝酸胍中通过一定的工艺加入需要量的结渣剂，可以起到防止结块和团聚的作用，产品性能更稳定，比一次性加入大量气相二氧化硅便宜得多，通过组合使用也可以避免分层问题的出现；同时，当硝酸胍被用到产气药剂中时，可以不用再加入结渣剂，省去了这一工艺步骤。
本发明的技术方案在于：气体发生器用超细硝酸胍，由以下重量份的原料组成：硝酸胍100；防结块剂A1~3；防结块剂B1~10。
本发明所用硝酸胍原材料是指：硝酸胍含量大于98%，pH值5.1-6.0，水分小于0.2%的原材料。
本发明所述防结块剂A为超细聚苯乙烯微球、气相或者沉降法二氧化硅、或其它高分子聚合材料中的一种或者多种材料的混合物；防结块剂A的粒径等于或小于0.5μm。
本发明所述防结块剂B为防结块剂A、高岭土粉、粘土粉、石墨粉、氮化硼粉末、硬脂酸镁粉末、云母粉、滑石粉中的一种或者多种粉末的混合物；防结块剂B的粒径要求在0.1μm-50μm之间，含水量小于1%。
本发明所述气体发生器用超细硝酸胍的制备工艺，包括以下步骤：
将硝酸胍用粉碎设备粉碎，得到粒度小于100目的硝酸胍细粉；
在步骤得到的硝酸胍细粉中加入防结块剂A，并用混合设备混合均匀；
继续使用粉碎设备粉碎，得到粒度小于400目的硝酸胍细粉；
在步骤得到的硝酸胍细粉中加入防结块剂B，并用混合设备混合均匀。
再次使用粉碎设备粉碎处理5-30分钟，得到粒度小于5微米的超细硝酸胍成品。
本发明所述粉碎设备为振动磨粉碎机或者高压气流磨粉碎机。
本发明所述混合设备为多向运动混合机、振动磨。
本发明步骤中的粉碎时间为20-120分钟。
本发明步骤中的粉碎时间为0.5-6小时。
本发明成功探索出了在粉碎硝酸胍的同时，加入大量结渣剂，不仅起到长期防止硝酸胍结块的作用，而且省去了产气药剂生产过程中结渣剂的加入工序。
本发明首次将安全气囊气体发生器中的产气药剂组成中的结渣剂加入到初步粉碎好的硝酸胍中，起到防止硝酸胍团聚结块的作用，可延迟使用时间，稳定粒径和性能，节约成本。
本发明在制备过程中分两次加入防结块剂，第一次加入防结块剂起到了初步使粉碎的硝酸胍隔开，避免团聚的作用；第二次加入防结块剂在起到避免团聚的作用的同时，还起到了直接加入产气药剂中的结渣剂，稳定性能，省去产气药剂中结渣剂加入的工序步骤。用本工艺生产出来的硝酸胍，粒度大小和分布满足使用要求，而且产品可长期储存不结块，不分层，一般传统工艺条件下生产出的硝酸胍储存时间多出5倍以上，且性能稳定，对环境不敏感，可以直接用到产气药剂中，省去了产气药中防结块剂的加入。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的描述，但本发明的保护范围不仅仅局限于实施例，该领域的专业人员对本发明方案所做的修改，均属于本发明的保护范围之内。
实施例1
将硝酸胍含量大于98%，pH值5.1-6.0，水分小于0.2%的粗硝酸胍用振动磨粉碎2小时，得到粒度小于100目的硝酸胍细粉；
加入1%的粒径为0.5微米的防结块剂气相二氧化硅，并在多向运动混合机中混合1小时；
继续使用振动磨粉碎4小时，得到粒度小于400目的硝酸胍细粉；
加入1%粒径为5微米的氮化硼，2%粒径为40微米的高岭土，在多向运动混合机中混合1小时。
再次使用振动磨操作处理30分钟，得到超细硝酸胍成品。
实施例2
将硝酸胍含量大于98%，pH值5.1-6.0，水分小于0.2%的粗硝酸胍用振动磨粉碎2小时，得到粒度小于100目的硝酸胍细粉；
加入0.4%的粒径为0.5微米的防结块剂气相二氧化硅和0.8%粒径为0.1微米的超细聚苯乙烯微球，并在振动磨中处理0.5小时；
使用气流粉碎机粉碎1小时，得到粒度小于400目的硝酸胍细粉；
加入3%粒径为22微米的云母粉，5%粒径为40微米的高岭土，及1%粒径为5微米的石墨粉，在气流粉碎机中处理1.5小时，得到超细硝酸胍成品。
Claims (9)
1.一种气体发生器用超细硝酸胍，其特征在于：由以下重量份的原料组成：
硝酸胍100；防结块剂A1~3；防结块剂B1~10。
2.根据权利要求书1所述的气体发生器用超细硝酸胍，其特征在于：所述硝酸胍原材料是指：硝酸胍含量大于98%，pH值5.1-6.0，水分小于0.2%的原材料。
3.根据权利要求书1所述的气体发生器用超细硝酸胍，其特征在于：所述防结块剂A为超细聚苯乙烯微球、气相或者沉降法二氧化硅、或其它高分子聚合材料中的一种或者多种材料的混合物；防结块剂A的粒径等于或小于0.5μm。
4.根据权利要求书1所述的气体发生器用超细硝酸胍，其特征在于：所述防结块剂B为防结块剂A、高岭土粉、粘土粉、石墨粉、氮化硼粉末、硬脂酸镁粉末、云母粉、滑石粉中的一种或者多种粉末的混合物；防结块剂B的粒径要求在0.1μm-50μm之间，含水量小于1%。
5.一种权利要求书1所述气体发生器用超细硝酸胍的制备工艺，包括以下步骤：
将硝酸胍用粉碎设备粉碎，得到粒度小于100目的硝酸胍细粉；
在步骤得到的硝酸胍细粉中加入防结块剂A，并用混合设备混合均匀；
继续使用粉碎设备粉碎，得到粒度小于400目的硝酸胍细粉；
在步骤得到的硝酸胍细粉中加入防结块剂B，并用混合设备混合均匀；
再次使用粉碎设备粉碎处理5-30分钟，得到超细硝酸胍成品。
6.根据权利要求书5所述的一种气体发生器用超细硝酸胍的制备工艺，其特征在于：所述粉碎设备为振动磨粉碎机或者高压气流磨粉碎机。
7.根据权利要求书5所述的一种气体发生器用超细硝酸胍的制备工艺，其特征在于：所述混合设备为多向运动混合机、振动磨。
8.根据权利要求书5所述的一种气体发生器用超细硝酸胍的制备工艺，其特征在于：步骤中的粉碎时间为20-120分钟。
9.根据权利要求书5所述的一种气体发生器用超细硝酸胍的制备工艺，其特征在于：步骤中的粉碎时间为0.5-6小时。
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