CN107794778A - 耐高温安全气囊面料及其制备方法 - Google Patents

耐高温安全气囊面料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了耐高温安全气囊面料，所述耐高温安全气囊面料在所述气囊面料上还包括两层硅胶涂层，所述两层硅胶涂层为底层硅胶涂层和顶层硅胶涂层，所述底层硅胶涂层的重量为70g/m2‑110g/m2，所述顶层硅胶涂层的重量为10g/m2‑20g/m2；所述底层硅胶涂层采用粘度为40‑60Pa·S的第一硅胶形成，所述顶层硅胶涂层采用粘度为6000‑8000CPS的第二硅胶形成。本发明的耐高温安全气囊面料具有优异的耐高温性能，650℃的热铁棒穿透面料的时间在3‑10秒之间。本发明还公开了上述耐高温安全气囊面料的加工方法。

Description

耐高温安全气囊面料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种安全气囊面料，更具体地，涉及一种耐高温安全气囊面料及其制备方法。
背景技术
安全气囊是目前广泛应用的被动安全系统的重要组成部分。近年来，随着汽车市场的扩大，汽车已逐步成为一种不可或缺的代步工具，随之而来的汽车使用安全性也越来越引起人们的关注，安全气囊的种类及装配率也越来越高。
安全气囊在汽车受到碰撞时会瞬间膨胀展开，充气时间极短，气囊展开后会在内部产生高温，对安全气囊产生破坏。通常在气体发生器和安全气囊面料之间添加一层隔热片，其目的是减弱气体发生器火器爆炸时产生的大量高温气体对面料的直接冲击。
本领域仍然需要耐高温的安全气囊面料，以简化安全气囊制作工艺，提高安全气囊的安全性。
发明内容
在本发明的一个方面，提供了一种耐高温的安全气囊面料。本发明的耐高温的安全气囊面料在安全气囊面料上包括两层硅胶涂层，所述两层硅胶涂层为底层硅胶涂层和顶层硅胶涂层，所述底层硅胶涂层的涂覆量为70g/m2-110g/m2，所述顶层硅胶涂层的涂覆量为10g/m2-20g/m2；所述底层硅胶涂层采用粘度为40-60Pa· S的第一硅胶形成，所述顶层硅胶涂层采用粘度为6000-8000CPS的第二硅胶形成。
优选地，本发明中，所述第一硅胶为有机液体硅橡胶，所述有机液体硅橡胶的主要成分是缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷，所述第二硅胶为硅酮、有机硅弹性体和无机化合物的混合物，其中所述混合物中的有机硅弹性体为八甲基环四硅氧烷，所述无机化合物为滑石。
本发明的耐高温安全气囊面料具有优异的耐高温性能，650℃的热铁棒穿透面料的时间在3-10秒之间。
如果穿透面料的时间少于3秒，则需要2层以上彼此重叠地使用，一方面造成成本上升，另一方面造成气囊折叠后体积过大。如果穿透面料的时间大于10秒，则需要的涂胶量过大，成本上升，物性也变差。
本发明的耐高温安全气囊面料的总硅胶涂覆量为80g/m2-130g/m2。
本发明的耐高温安全气囊面料的涂胶工序采用底涂和顶涂两遍涂胶工序，底涂的涂覆量为70g/m2-110g/m2；顶涂的涂覆量为10g/m2-20g/m2。如果只采用底涂，则面料的摩擦系数较大，气囊打开时，折叠部分摩擦力大，不利于气袋及时弹开。
本发明的耐高温安全气囊面料经、纬向静态摩擦系数在0.4以下；经、纬向动态摩擦系数在0.4以下。摩擦系数较大，气袋打开时，折叠部分摩擦力大，不利于气袋及时弹开；同时，面料接触到驾乘者面部，面部受到损伤较大。
本发明的耐高温安全气囊面料所用气囊面料可为聚酰胺66长丝或聚酯长丝，所述聚酰胺66长丝或聚酯长丝的纤度为315D-630D。
在本发明的另一方面，提供了一种本发明的耐高温安全气囊面料的制备方法，该方法包括以下步骤：
准备气囊面料；
将粘度为40-60Pa· S的第一硅胶分别涂在所述气囊面料的一面上形成底层硅胶涂层，其中所述底层硅胶涂层的涂覆量为70g/m2-110g/m2；
在140-170℃的温度下使所述底层硅胶涂层聚合；
将粘度为6000-8000CPS的第二硅胶涂在所述气囊面料的面上的底层硅胶涂层上形成顶层硅胶涂层，其中所述顶层硅胶涂层的涂覆量为10g/m2-20g/m2；
在140-150℃的温度下使所述顶层硅胶涂层聚合。
所述第一硅胶粘度小于40Pa· S，则很容易渗透到面料中，不容易涂覆70g/m2以上的涂覆量；如果第一硅胶粘度大于60Pa· S，则硅胶搅拌难度较大，甚至需要采用自动混胶机，造成成本上升。第二硅胶粘度小于6000CPS，则不容易粘附在底层硅胶涂层上面；如果粘度大于8000CPS，则顶涂硅胶涂层容易凝固，造成布面顶层涂胶量出现较大差异。
上述方法中，优选地，所述第一硅胶为有机液体硅橡胶，其主要成分为缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷；其中所述第二硅胶为硅酮、有机硅弹性体和无机化合物的混合物，并且其中所述的有机硅弹性体为八甲基环四硅氧烷，所述无机化合物为滑石。
本发明的耐高温安全气囊面料的加工方法还可包括在150-170℃温度下的热定型步骤。
附图说明
通过结合附图阅读具体实施方式，本发明将得到更好的理解，而且其它的特征和优点将变得显而易见，其中：
图1为本发明的耐高温安全气囊面料的剖视示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例，进一步阐述本发明。应该理解，下面给出的实施例仅为举例说明本发明用，不应解释为对本发明的任何限制。本发明的范围由所附的权利要求书进行限定。
应当理解，本发明的附图仅用来便于描述本发明，未必按比例绘制。
还应当理解，本发明中可能出现的方向性术语，如“上面”、“下面”、“右”、“左”、“前”、“后”、“底”、“顶”、“上部”、“下部”等等仅为方便于描述本发明，不应以任何方式解释为对本发明的限制。
如图1 所示，本发明的耐高温安全气囊面料100包括气囊面料10。气囊面料10可采用本领域已知的气囊面料，包括但不限于聚酰胺66长丝或聚酯长丝织成的面料。所述聚酰胺66长丝或聚酯长丝的纤度可在315D-630D之间，如315D、420D、500D、630D等。
本发明的耐高温安全气囊面料100在其一面还包括底层硅胶涂层20。底层硅胶涂层20采用粘度为40-60Pa· S的第一硅胶涂在所述气囊面料的面上形成。底层硅胶涂层20的涂覆量为70g/m2-110g/m2。
本发明的耐高温安全气囊面料100在底层硅胶涂层20的上面还涂覆有顶层硅胶涂层30。顶层硅胶涂层30采用粘度为6000-8000CPS的第二硅胶凃在底层硅胶涂层20上形成。顶层硅胶涂层30的涂覆量为10g/m2-20g/m2。
第一硅胶、第二硅胶的施加可采用本技术领域已知的技术进行。
实验方法：
1. 热铁棒穿透时间：
将样品裁剪成直径为6.5cm×6.5cm的正方形，放置在上下夹持器中间。铁棒（直径1.2cm，长度4.8cm，48g）在650℃的温度下加热30min后，从距离样品20cm处落下，记录铁棒穿透样品所花费的时间。
2．静态、动态摩擦系数：
根据ISO8295中的试验方法，实验样品涂胶面对涂胶面放置，上层样品运动速度为100mm/min。
3. 粘度：
第一硅胶粘度的测试方法为剪切流变仪10l/s条件下测定剪切粘度。
第二硅胶粘度的测试方法为旋转粘度仪7号转子10rpm条件下进行粘度测定。
实施例1
采用纤度为315D（丹尼尔），单丝根数为136根的聚酰胺66长丝，通过剑杆织机织造出密度为60根/英寸的平纹织物。底涂采用第一硅胶，粘度60Pa•s，涂胶量为110g/m2，顶涂采用第二硅胶，粘度为8000CPS，涂胶量为10g/m2。底涂后聚合温度为150℃、顶涂后聚合温度为150℃，最后在170℃的条件下热定型。其物性结果见表1。
实施例2
采用纤度为630D，单丝根数为105根的聚酰胺66长丝，通过剑杆织机织造出密度为41根/英寸的平纹织物。底涂采用第一硅胶，粘度50Pa•s，涂胶量为70g/m2，顶涂采用第二硅胶，粘度为7000CPS，涂胶量为15g/m2。底涂后聚合温度为140℃、顶涂后聚合温度为150℃，最后在170℃的条件下热定型。其物性结果见表1。
实施例3
采用纤度为500D，单丝根数为144根的聚酯长丝，通过剑杆织机织造出密度为51根/英寸的平纹织物。底涂采用第一硅胶，粘度40Pa•s，涂胶量为95g/m2，顶涂采用第二硅胶，粘度为6000CPS，涂胶量为15g/m2。底涂后聚合温度为150℃、顶涂后聚合温度为150℃，最后在170℃的条件下热定型。其物性结果见表1。
实施例4
采用纤度为420D，单丝根数为140根的聚酰胺66长丝，通过剑杆织机织造出密度为51根/英寸的平纹织物。底涂采用第一硅胶，粘度60Pa•s，涂胶量为100g/m2，顶涂采用第二硅胶，粘度为5000CPS，涂胶量为20g/m2。底涂后聚合温度为140℃、顶涂后聚合温度为150℃，最后在170℃的条件下热定型。其物性结果见表1。
比较例1
采用纤度为315D（丹尼尔），单丝根数为136根的聚酰胺66长丝，通过剑杆织机织造出密度为60根/英寸的平纹织物。底涂采用第一硅胶，粘度60Pa•s，涂胶量为120g/m2，顶涂采用第二硅胶，粘度为8000CPS，涂胶量为25g/m2。底涂后聚合温度为150℃、顶涂后聚合温度为150℃，最后在170℃的条件下热定型。其物性结果见表1。
比较例2
采用纤度为630D，单丝根数为105根的聚酰胺66长丝，通过剑杆织机织造出密度为41根/英寸的平纹织物。底涂采用第一硅胶，粘度30Pa•s，涂胶量为50g/m2，顶涂采用第二硅胶，粘度为7000CPS，涂胶量为7g/m2。底涂后聚合温度为140℃、顶涂后聚合温度为150℃，最后在170℃的条件下热定型。其物性结果见表1。
比较例3
采用纤度为500D，单丝根数为144根的聚酯长丝，通过剑杆织机织造出密度为51根/英寸的平纹织物。底涂采用第一硅胶，粘度100Pa•s，涂胶量为95g/m2，顶涂采用第二硅胶，粘度为6000CPS，涂胶量为15g/m2。底涂后聚合温度为150℃、顶涂后聚合温度为150℃，最后在170℃的条件下热定型。其物性结果见表1。
比较例4
采用纤度为420D，单丝根数为140根的聚酰胺66长丝，通过剑杆织机织造出密度为51根/英寸的平纹织物。底涂采用第一硅胶，粘度60Pa•s，涂胶量为100g/m2，顶涂采用第二硅胶，粘度为9000CPS，涂胶量为20g/m2。底涂后聚合温度为140℃、顶涂后聚合温度为150℃，最后在170℃的条件下热定型。其物性结果见表1。
由表1可见，相比于比较例，采用本发明技术方案的安全气囊面料不但具有优异的耐高温性能，而且也具有优良的其它物性。
应当理解，对本申请所述的优选实施例的各种修改和变型对于本领域的技术人员而言将是显而易见的。可在不脱离本发明的精神和范围且不减损其伴随的优点的情况下做出此类修改和变型。因此，此类修改和变型同属于所附权利要求书涵盖的范围。

Claims (9)

1.一种耐高温安全气囊面料，包括气囊面料，其特征在于，所 述耐高温安全气囊面料在所述气囊面料上还包括两层硅胶涂层，所述两层硅胶涂层为底层硅胶涂层和顶层硅胶涂层，所述底层硅胶涂层的涂覆量为70g/m2-110g/m2，所述顶层硅胶涂层的涂覆量为10g/m2-20g/m2；所述底层硅胶涂层采用粘度为40-60Pa· S的有机液体硅橡胶形成，所述顶层硅胶涂层采用粘度为6000-8000CPS的硅酮、有机硅弹性体和无机化合物的混合物形成。
2.根据权利要求1所述的耐高温安全气囊面料，其特征在于，所述有机液体硅橡胶的主要成分是缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷，所述混合物中的有机硅弹性体为八甲基环四硅氧烷，所述无机化合物为滑石。
3.根据权利要求1或2所述的耐高温安全气囊面料，其特征在于，650℃热铁棒穿透所述耐高温安全气囊面料的时间在3-10秒之间。
4.根据权利要求1或2所述的耐高温安全气囊面料，其特征在于，所述耐高温安全气囊面料的经、纬向静态摩擦系数在0.4以下；经、纬向动态摩擦系数在0.4以下。
5.根据权利要求1或2中任一项所述的耐高温安全气囊面料，其特征在于，所述气囊面料为聚酰胺66长丝或聚酯长丝，所述聚酰胺66长丝或聚酯长丝的纤度为315D-630D。
6.一种用于制备耐高温安全气囊面料的方法，包括以下步骤：
准备气囊面料；
将粘度为40-60Pa· S的第一硅胶分别涂在所述气囊面料的一面上形成底层硅胶涂层，其中所述底层硅胶涂层的涂覆量为70g/m2-110g/m2；
在140-170℃的温度下使所述底层硅胶涂层聚合；
将粘度为6000-8000CPS的第二硅胶涂在所述气囊面料的面上的所述底层硅胶涂层上形成顶层硅胶涂层，其中所述顶层硅胶涂层的涂覆量为10g/m2-20g/m2；
在140-150℃的温度下使所述顶层硅胶涂层聚合。
7.根据权利要求6所述的用于制备耐高温安全气囊面料的方法，其特征在于，其中所述第一硅胶为有机液体硅橡胶，其主要成分为缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷；其中所述第二硅胶为硅酮、有机硅弹性体和无机化合物的混合物，并且其中所述的有机硅弹性体为八甲基环四硅氧烷，所述无机化合物为滑石。
8.根据权利要求7所述的用于制备耐高温安全气囊面料的方法，其特征在于，所述气囊面料为聚酰胺66长丝或聚酯长丝，所述聚酰胺66长丝或聚酯长丝的纤度为315D-630D。
9.根据权利要求6-8任一项所述的用于制备耐高温安全气囊面料的方法，其特征在于，还包括在150-170℃的温度下的热定型步骤。
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