CN106278774A - 一种安全气囊装置的点火具药剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种安全气囊装置的点火具药剂，按照质量百分比包括以下原料组分：20％～45％的可燃剂、50％～78％的氧化剂和0.5％～5％的助燃剂，余量为粘合剂，以上各组分的质量百分比总和为100％。其制备方法为将上述原进行湿混，同时将药剂切割成圆球状后，放入颗粒机中进行造粒，再筛选出均匀的药粒，最后进行烘干即得。本发明点火具药剂具有良好的点火功能，且其撞击感度、摩擦感度和静电火花感度较低，在受热、撞击等情况下不易自燃，无论产品生产还是使用过程中都具有更高的安全性。制备方法简单，原材料价格低廉，成本低，适于大规模批量生产，具有较高的性价比。

Description

一种安全气囊装置的点火具药剂及其制备方法

技术领域

本发明属于汽车安全气囊装置技术领域，具体涉及一种安全气囊装置的点火具药剂，还涉及了该点火具药剂的制备方法。

背景技术

点火具作为安全气囊的重要组成部分，在汽车发生碰撞时，通过电信号启动点火具，点火具准确及时的点燃气体发生器中的产气药、传火药或者微型气体发生器等后续作用元器件，因此点火具是安全气囊装置的第一道安全锁。

理想的点火具能够在标准电流要求下，通过桥丝发热，点燃点火具内的药剂，从而实现点燃后续元器件的作用。现阶段点火具使用的药剂主要为锆粉-高氯酸钾类的点火药，此种药剂在使用过程中存在着较大的问题：1.锆粉的价格较高；2.材料要求粒度较为苛刻，为保证稳定性可能需要使用进口材料；3.锆粉较为敏感，在受热、撞击等情况下容易产生自燃现象，给生产过程带来了很大的风险。

发明内容

本发明的目的是提供一种安全气囊装置的点火具药剂，解决了现有点火药敏感度过高导致安全性存在风险，且成本较高的问题。

本发明的另一目的是提供上述点火具药剂的制备方法。

本发明所采用的一个技术方案是，一种安全气囊装置的点火具药剂，按照质量百分比包括以下原料组分：20％～45％的可燃剂、50％～78％的氧化剂和0.5％～5％的助燃剂，余量为粘合剂，以上各组分的质量百分比总和为100％。

该点火具药剂的特点还在于：

优选地，可燃剂选自氢化钛或者钛粉中的一种或两种，进一步优选粒度小于10μm、氢含量在2％以下的氢化钛。

优选地，氧化剂选自高氯酸钾、氯酸钾、高氯酸铵、硝酸钾或硝酸锶的一种或者几种，进一步优选平均粒度小于20μm的高氯酸钾。

优选地，助燃剂选自葡萄糖、碳粉或易燃金属粉中的一种或几种，进一步优选粒度小于10μm的葡萄糖。

优选地，粘合剂选取氟橡胶或者纤维素基聚合物中的一种，当粘合剂为氟橡胶时，其质量百分比为0.2～4％，当粘合剂为纤维素基聚合物时，其质量百分比为0.1-0.5％。

由上述原料制备的点火具药剂敏感度低，选取的材料本身感度较低，化学稳定性较高，遇到明火、撞击等时不易发火和爆燃。

本发明所采用的另一个技术方案是，上述安全气囊装置的点火具药剂的制备方法，包括以下步骤：按照上述比例称取各原料组分，将粘合剂、可燃剂、氧化剂、助燃剂和溶剂加入湿混制粒机，湿混并将药剂切割成圆球状，然后将药剂取出，全部投入到颗粒机中进行造粒，然后筛选出均匀的药粒，最后进行烘干，得到所需要的药剂。

该制备方法的特点还在于：

优选地，各原料组分和溶剂的加入顺序为：先将粘合剂和可燃剂加入湿混制粒机混匀，再加入氧化剂和助燃剂混匀，最后加入溶剂。先加入粘合剂和可燃剂可使药剂先达到钝化的效果，保证安全性。

优选地，当粘合剂为氟橡胶时溶剂为丙酮，当粘合剂为纤维素基聚合物时溶剂为乙醇水溶液。

优选地，在造粒时，筛选的药粒粒径在0.3-0.9mm。

优选地，烘干的条件为药剂含水量≤0.5％。

本发明的有益效果是，本发明的安全气囊装置的点火具药剂具有良好的点火功能，且其撞击感度、摩擦感度和静电火花感度较低，在受热、撞击等情况下不易自燃，无论产品生产还是使用过程中都具有更高的安全性。该药剂制备方法简单，原材料价格低廉，成本低，适于大规模批量生产，具有较高的性价比。

附图说明

图1是本发明点火具药剂的制备工艺流程图；

图2是本发明点火具药剂功能P-T试验图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明，但本发明并不限于这些实施方式。

本发明的安全气囊装置的点火具药剂，按照质量百分比包括以下原料组分：20％～45％的可燃剂、50％～78％的氧化剂和0.5％～5％的助燃剂，余量为粘合剂，以上各组分的质量百分比总和为100％。

其中，可燃剂选自氢化钛或者钛粉中的一种或两种，进一步优选粒度小于10μm、氢含量在2％以下的氢化钛。氧化剂选自高氯酸钾、氯酸钾、高氯酸铵、硝酸钾或硝酸锶的一种或者几种，优选平均粒度小于20μm的高氯酸钾。助燃剂选自葡萄糖、碳粉或易燃金属粉中的一种或几种，优选粒度小于10μm的葡萄糖。粘合剂选取氟橡胶或者纤维素基聚合物中的一种，当粘合剂为氟橡胶时，其质量百分比为0.2～4％，当粘合剂为纤维素基聚合物时，其质量百分比为0.1-0.5％。

该点火具药剂的制备方法参照图1所示，具体为：按照上述比例称取各原料组分，先将粘合剂和可燃剂加入湿混制粒机混匀，达到钝化的效果，保证安全性，再加入氧化剂和助燃剂混匀，也可在原料组分加入前用CQ25号绢筛对其进行筛混，保证均匀度。最后加入溶剂，当粘合剂为氟橡胶时溶剂为丙酮，当粘合剂为纤维素基聚合物时溶剂为乙醇水溶液，溶剂一般不少于物料总质量15％。湿混约5-30min并将药剂切割成圆球状，然后将药剂取出，全部投入到摇摆式颗粒机中进行造粒，颗粒机优选CQ11号绢筛，然后用CQ25号绢筛筛除粉末，筛选出粒径在0.3-0.9mm的均匀药粒，最后在60-80℃下烘干直至药剂含水量≤0.5％，得到所需要的药剂。

实施例1

制备一种点火具药剂：

分别称取45％粒度小于10μm、氢含量在2％以下的氢化钛，53％平均粒度小于20μm的高氯酸钾，1.8％粒度小于10μm的葡萄糖，0.2％的氟橡胶。溶剂为丙酮。首先将氟橡胶倒入湿混制粒机中，开启搅拌桨，缓慢的搅拌，然后将氢化钛倒入设备中，等待氢化钛粉末全部湿润后，在依次加入高氯酸钾和葡萄糖，最后再加入丙酮，提高搅拌桨转速，搅拌15min，开启切割刀，运行15min后，待药剂变成圆球状，停止设备，出料。将湿混后的药剂，倒入采用CQ11号筛网的摇摆式颗粒机中，开启设备，完成制粒。最后使用装有CQ11号筛网的振动筛选机，筛去药剂中的大颗粒，取用筛下物；然后将筛下物倒入装有CQ25号筛网的振动筛选机，筛除粉末，取用筛上物。最后将筛选好的药粒平摊在烘盘上，控制厚度在20mm以内，在防爆烘箱中，60-80℃下烘干直至药剂含水量≤0.5％，即得。

实施例2

制备一种点火具药剂：

制备方法同实施例1，其中原料组分为：20％钛粉，78％氯酸钾，0.5％碳粉，1.5％的氟橡胶，溶剂为丙酮。

实施例3

制备一种点火具药剂：

制备方法同实施例1，其中原料组分为：35％钛粉，60％高氯酸铵，1％碳粉，4％的氟橡胶，溶剂为丙酮。

实施例4

制备一种点火具药剂：

制备方法同实施例1，其中原料组分为：45％粒度小于10μm、氢含量在2％以下的氢化钛，51％硝酸钾，3.5％铝粉，0.5％的羟丙基甲基纤维素，溶剂为乙醇水溶液。

实施例5

制备一种点火具药剂：

制备方法同实施例1，其中原料组分为：35％粒度小于10μm、氢含量在2％以下的氢化钛，60％硝酸锶，4.7％硼粉，0.3％的羟丙基甲基纤维素，溶剂为乙醇水溶液。

实施例6

制备一种点火具药剂：

制备方法同实施例1，其中原料组分为：28％粒度小于10μm、氢含量在2％以下的氢化钛，69％平均粒度小于20μm的高氯酸钾，2.9％粒度小于10μm的葡萄糖，0.1％的羟丙基甲基纤维素，溶剂为乙醇水溶液。

以实施例1为例，对本发明的点火具药剂进行性能测试，并与现有的锆粉-高氯酸钾点火药进行性能对比。测试性能包括功能试验、药剂撞击感度、药剂静电感度、药剂摩擦感度。

功能试验方法为：将本发明的药剂按照要求装配到点火具中，分别在高温+90℃±5℃、常温+23℃±5℃、低温－40℃±5℃的环境中保温4h，2min内在密闭爆发器内通以1.20A±0.01A直流电流，进行压力-时间的曲线测试，并与锆粉-高氯酸钾点火药进行对比。实验结果由图2可知，在同样药量的情况下，本发明进行的高温、低温及常温功能试验(压力-时间)时，与锆粉-高氯酸钾点火药重合度较高，说明其具体有理想的点火性能。

药剂撞击感度(测试方法参照GJB5891.22-2006)、药剂静电火花感度(测试方法参照GJB5891.27-2006)、药剂摩擦感度(测试方法参照GJB5891.24-2006)的测试结果见表1-3。

表1药剂撞击感度对比情况

表2药剂静电火花感度对比情况

表3药剂摩擦感度对比情况

通过对比分析，本发明的点火具药剂相比锆粉-高氯酸钾点火药，撞击感度较低，在药剂收到同样外力撞击时，本发明更加安全可靠。而且本发明摩擦感度低，在受到摩擦力时，不易发火。同时本发明静电火花感度低，在有静电火花时，不易产生爆燃。无论产品生产还是使用过程中都具有更高的安全性。

本发明以上描述只是部分实施例，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式。上述的具体实施方式是示意性的，并不是限制性的。凡是采用本发明的材料和方法，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，所有具体拓展均属本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种安全气囊装置的点火具药剂，其特征在于，按照质量百分比包括以下原料组分：20％～45％的可燃剂、50％～78％的氧化剂和0.5％～5％的助燃剂，余量为粘合剂，以上各组分的质量百分比总和为100％。

2.根据权利要求1所述的安全气囊装置的点火具药剂，其特征在于，所述可燃剂选自氢化钛或者钛粉中的一种或两种。

3.根据权利要求1所述的安全气囊装置的点火具药剂，其特征在于，所述氧化剂选自高氯酸钾、氯酸钾、高氯酸铵、硝酸钾或硝酸锶的一种或者几种。

4.根据权利要求1所述的安全气囊装置的点火具药剂，其特征在于，所述助燃剂选自葡萄糖、碳粉或易燃金属粉中的一种或几种。

5.根据权利要求1所述的安全气囊装置的点火具药剂，其特征在于，所述粘合剂选取氟橡胶或者纤维素基聚合物中的一种，当粘合剂为氟橡胶时，其质量百分比为0.2～4％，当粘合剂为纤维素基聚合物时，其质量百分比为0.1-0.5％。

6.如权利要求1-5中任一项所述的安全气囊装置的点火具药剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：按照权利要求1所述比例称取各原料组分，将粘合剂、可燃剂、氧化剂、助燃剂加入湿混制粒机，再加入溶剂，湿混并将药剂切割成圆球状，然后将药剂取出，全部投入到颗粒机中进行造粒，再筛选出均匀的药粒，最后进行烘干，得到所需要的药剂。

7.根据权利要求6所述的安全气囊装置的点火具药剂的制备方法，其特征在于，所述各原料组分和溶剂的加入顺序为：先将粘合剂和可燃剂加入湿混制粒机混匀，再加入氧化剂和助燃剂混匀，最后加入溶剂。

8.根据权利要求6或7所述的安全气囊装置的点火具药剂的制备方法，其特征在于，所述粘合剂为氟橡胶时，溶剂为丙酮；当粘合剂为纤维素基聚合物时，溶剂为乙醇水溶液。

9.根据权利要求6或7所述的安全气囊装置的点火具药剂的制备方法，其特征在于，所述筛选的药粒粒径在0.3-0.9mm。

10.根据权利要求6或7所述的安全气囊装置的点火具药剂的制备方法，其特征在于，所述烘干为烘干至药剂含水量≤0.5％。