[發明專利]一種氣體發生劑及其制備方法

在審

• 申請號: 201210309451.4
• 申請日: 2012-08-28
• 公開（公告）號: CN103625413A
• 公開（公告）日: 2014-03-12
• 發明（設計）人: 鄭東升
• 申請（專利權）人: 比亞迪股份有限公司
• 主分類號: B60R21/264
• 分類號: B60R21/264;C06D5/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種產生爆燃或推進用氣體的氣體發生劑，具體地說，涉及一種安全氣囊用氣體發生劑及其制備方法。

背景技術

隨著人們生活質量的提高，汽車普及面越來越廣，汽車安全問題日益受到消費者關注，作為汽車安全氣囊作用的核心部件——氣體發生劑的種類和性能的要求也日趨完善，一般氣體發生劑，必須滿足以下要求：安全可靠，作用及時；高低常溫環境下，相關的功能應符合汽車安全氣囊氣體發生器行業要求；生成的氣體基本無毒無腐蝕性，對人員無傷害；氣體溫度盡可能低以防起火或燒傷人員；滿足裝備和儲存要求；殘渣率低，產氣率高等。

疊氮化鈉配方氣體發生劑具有燃燒溫度低、燃燒速度快、燃燒氣體生成物主要為無毒的N₂，在燃燒性能方面具有一定的應用價值，但由于現有的疊氮產氣劑的制備為干混壓片工藝，生產過程中粉塵較大，容易發生爆炸等安全事故，并且其具有毒性，對人體和環境有害，在大量應用方面存在一定的障礙。

現有應用較多的氣體發生劑一般是唑類、胍類、三嗪類衍生物。唑類氣體發生劑具有燃速較快的優點，但產氣率不高；胍類氣體發生劑產氣率較高但燃速較慢，燃燒的壓力指數較高，發生器材料選擇要求較高；三嗪類氣體發生劑燃溫較低，但燃速和產氣率均有缺陷。

現有研究有通過對上述氣體發生劑進行改進，提高其綜合性能，例如有從組合物材料上進行改進的，專利CN1644574公開了硝酸胍（粒度0.5-6微米）、堿式硝酸銅（粒度0.5-6微米）、銅鐵氧化物（粒度0.1-6微米）、高氯酸鹽（粒度0.6-6微米）及助劑石蠟組成的氣體發生劑，能夠在一定程度上調節氣體發生劑燃速以適應氣體發生器的使用要求，但其燃速僅與配比有關，當配比一定時無法調節其燃燒速率，從而制約了氣體發生劑的通用性；專利US6077372、US6224697、US6592691、US6550808、US6436211、US6103030、US6038311、US5841065Z中提供了燃料包括硝酸胍、HMX、雜環化合物、胍基脲等，氧化劑二硝酸二胺銅鹽，副氧化劑為改性硝銨、高氯酸鹽、堿性硝酸銅、金屬氧化物等為組成的氣體發生劑組合物，其性能能滿足氣體發生器的使用要求，性質穩定，但氣體發生劑在使用期限內的內彈道性能不理想；專利CN101205159公開了一種發射藥型氣體發生劑組合物，其由可燃劑硝化棉、氧化劑氧化鐵、添加劑二苯胺、還可含有硝基胍等組成，其燃燒熱穩定性較好，氣體生成量大，但燃燒溫度較高，且燃速較快，對發生器結構的設計有較大的影響。也有研究對材料的結構進行改進的，例如采用內有開孔的圓柱形氣體發生劑組合物，使非疊氮有機化合物氣體發生劑組合線性燃速處于1～12.5mm/sec范圍內的組合物通過改變藥型結構實現發生器裝藥，以滿足氣體發生器的使用要求，但發生器的裝藥量較大，且燃速可調范圍較窄。

現有氣體發生劑的綜合性能不佳，使其無法很好的滿足現有安全氣囊的要求，安全氣囊的性能不理想。

發明內容

本發明克服了現有的氣體發生劑綜合性能不佳，在氣體發生器的應用中受限的缺陷，提供一種產氣效率高、燃速可調、使用壽命長、殘渣較少、適用于各種氣囊的氣體發生器的綜合性能較優的氣體發生劑及其制備方法。

本發明的第一個目的是提供一種氣體發生劑，具有A/B核殼結構，其中，核A包括第一可燃劑和第一氧化劑，殼B包括第二可燃劑和第二氧化劑，所述第二可燃劑的燃燒速度慢于第一可燃劑。

本發明的第二個目的是提供一種氣體發生劑的制備方法，包括將第一可燃劑和第一氧化劑與溶劑混合；及第二可燃劑和第二氧化劑與溶劑混合；后通過多流道共擠壓成型、干燥得具有A/B核殼結構的氣體發生劑。

本發明的發明人意外發現，采用本發明的氣體發生劑不僅燃速可調，適用于各種氣囊的氣體發生器，而且產氣效率高、使用壽命長、殘渣較少。本發明的氣體發生劑的內核結構采用燃燒速度快的第一可燃劑，外殼采用燃燒速度慢的第二可燃劑，當氣體發生劑燃燒時，先燃燒外殼的燃燒速度慢的第二可燃劑，然后燃燒內核的燃燒快的第一可燃劑，能夠較好的實現燃速的可調，對氣體發生器的要求低，適用于各種氣囊的氣體發生器。同時包覆結構不僅能很好的應用各材料的性能，而且第一可燃劑被第二可燃劑包覆也能夠很好的克服各材料的缺陷，提高材料的綜合性能，使氣體發生劑具有高的產氣效率，低的危險特征和殘渣量。同時包覆結構也能使氣體發生器的作用時間更長。本發明通過層層致密的包覆層結構也具有很好的防潮效果，極大的延長了氣體發生劑的使用年限，具有很好的使用性能。且工藝簡單易制備，無害無污染，易大規模生產。

附圖說明