[发明专利]一种气囊用气体发生剂药片及其制备工艺和气体发生器系统

说明书

本发明公开了一种气囊用气体发生剂药片，所述药片为带有贯穿通孔的柱形，所述药片的柱形横截面和/或通孔横截面形状为圆内接多边形或椭圆形。本发明还公开了一种气囊用气体发生剂药片的制备工艺和气体发生器系统。本发明通过将药片形状设计为多边形，可以有效增大药片的燃烧面积，提高药片燃速，并且在燃烧时能够始终保持燃速，与传统的挤出工艺相比，本发明使用压制工艺可以减小燃烧时有害气体的排出，降低产品生产成本。

技术领域

本发明涉及汽车安全气囊用气体发生剂技术领域，具体涉及一种气囊用气体发生剂药片及其制备工艺和气体发生器系统。

背景技术

汽车安全气囊气体发生器一般安装于座椅内，由于与人体距离短，所以要求气体发生剂燃烧过程中压力建立过程快、出口压力重复稳定，这就需要气体发生剂具备较高的燃烧速度，但是在气囊快速膨胀的初期，过快的膨胀速度也有可能会对乘客造成伤害。

汽车安全保护缓冲系统主要通过使用烟火式气体发生器完成对安全气囊充气或者驱动安全带张紧轮，从而实现减缓汽车碰撞过程带来的伤害，将驾驶员和乘员的伤害降低至最小。汽车安全气囊充气性能和安全性能要求逐渐提高，这就要求气体发生剂性能也要不断提高。

常见的汽车安全气囊用气体发生剂由燃料成分以及氧化剂组成，发生剂被制成药粒状置于气体发生器内，为提供快速的保护效果，需要气囊尽可能快的膨胀。美国专利US6826626中介绍了通过向配方中增加AP含量提高气体发生剂的燃烧速度。但是加入AP之类的高能物质会使燃烧温度也大幅提高，为了降低燃烧温度还需要加入大量的冷却剂，这对于发生器有不利的影响。

中国专利CN1303338A公开了一种使用挤出工艺的带孔形的圆台结构药粒，该种药粒可以实现压力前慢后快式的迅速建立，但是该种工艺制得药粒强度偏低，药粒边缘呈直角，在发生器内会因药粒互相挤压而产生破碎，影响发生器产品的稳定性。该发明中使用成型工艺为挤出工艺，需要在原材料中加入粘合剂和水，混合后通过固定的单孔圆台形模挤压残余物，通过挤压将组合物料制成单孔的圆台形。在该发明中，使用的粘合剂优选为羧甲基纤维素钠，这种原材料中有较高的碳元素以及氢元素，因此加入过量的羧甲基纤维素钠会导致生成CO含量的增加，即导致燃烧的不完全。因为挤出型工艺制得药粒的强度主要依赖于粘合剂的加入，粘合剂含量越高药粒强度也就越高。因此，该发明受到工艺的限制，药粒的强度无法提高。此外，加入羧甲基纤维素钠后氧化剂也需要增加，主要提供产气量的燃料的比例也会相对下降，直接导致产气量的下降。

因此期望能够生产一种气体发生剂，具有较高的燃速，同时燃速在燃烧时能够始终保持，并且该种气体发生剂还能够利用现有技术高效率的进行生产。本发明的目的还在于提供一种适合于此种气体发生剂的制备工艺和气体发生器系统。

发明内容

为解决现有技术中存在的上述问题，本发明公开了一种气囊用气体发生剂药片及其制备工艺和气体发生器系统，通过将药片形状设计为多边形，有效解决了目前气体发生剂在燃烧时燃速先快后慢、不能始终保持，同时燃速偏低的问题。

本发明提供如下技术方案：

一种气囊用气体发生剂药片，所述药片为带有贯穿通孔的柱形，所述药片的柱形横截面和/或通孔横截面形状为圆内接多边形或椭圆形。

所述多边形的外接圆直径为2mm～20mm，优选1mm～5mm。

所述椭圆的长短轴长度在2mm～20mm之间，优选1mm～5mm。

优选地，所述药片的上下表面设置可调节的倾角，所述倾角的范围为0°～30°。

优选地，所述倾角为由药片上下表面的圆周向圆心方向延伸形成的外凸倾角、圆心向圆周方向延伸形成的内凹倾角或药片上下表面整体与侧面形成的整体倾角。

优选地，所述药片上、下表面与侧面的相交处设置圆倒角或直倒角。