本发明涉及一种汽车安全气囊材料及其制备方法。
背景技术：
现有的安全气囊系统是一种被动安全性(见汽车安全性能)的保护系统，它与座椅安全带配合使用，可以为乘员提供有效的防撞保护。在汽车相撞时，汽车安全气囊可使头部受伤率减少25％，面部受伤率减少80％左右。主要由安全气囊传感器、防撞安全气囊及电子控制装置等组成。驾驶员侧防撞安全气囊装置在方向盘中；乘员侧防撞安全气囊装置一般装在仪表板上。安全气囊传感器分别安装在驾驶室间隔板左、右侧及中部；中部的安全气囊传感器和安全气囊系统与电子控制装置安装在一起。气囊组件主要由安全气囊、气体发生器和点火器等组成。电子控制装置如用来进行数据采集与数据处理、诊断安全气囊的可靠性，保证在达到预设的数值时，及时发出点火信号，而且正时点火，保证驱动气体发生器有足够大的驱动电流等。当汽车在行驶过程中发生碰撞事故时，首先由安全气囊传感器接收撞击信号，只要达到规定的强度，传感器即产生动作并向电子控制器发出信号。电子控制器接收到信号后，与其原存储信号进行比较，如果达到气囊展开条件，则由驱动电路向气囊组件中的气体发生器送去起动信号。气体发生器接到信号后引燃气体发生剂，产生大量气体，经过滤并冷却后进入气囊，使气囊在极短的时间内突破衬垫迅速展开，在驾驶员或乘员的前部形成弹性气垫，并及时泄漏、收缩，吸收冲击能量，从而有效地保护人体头部和胸部，使之免于伤害或减轻伤害程度。现代汽车不仅增加了侧面防撞安全气囊，在安全气囊的织物材料、点火器、传感器技术等方面都在不断地发展进步。防汽车反弹伤亡的气囊式安全带，原名防汽车气囊反弹伤亡的保险带，又称气囊式安全带。在车用保险带肩部及整体，设有标致形气囊装置。该保险带结合了传统安全带和安全气囊的特性，为乘客提供了更高级别的碰撞安全保护。这项技术减少了事故发生时对乘客头部、颈部和胸部的伤害，采用了气囊式安全带，进一步提升了该车型的安全创新设施，同时对于儿童老人是个福音。这款气囊式安全带，当碰到意外情况时，安全带会瞬间膨胀成气囊状，其缓解冲击力的效果是传统安全带的5倍；一是面积大可以有效降低头部与颈部的晃动，二是气囊膨胀时具备一定的反作用力，能减少车祸中乘客容易出现的肋骨骨折、内脏器官受损和淤伤等现象，实现避免因气囊弹伤颈椎的60％以上的伤亡事故。
汽车安全气囊材料抗拉强度不高，抗氧化效果不好，使用寿命不长，耐磨效果不好。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明目的是提供一种汽车安全气囊材料抗拉强度高，抗氧化效果好，使用寿命长，耐磨效果好的汽车安全气囊材料。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
一种汽车安全气囊材料，由以下重量份数配比的材料制成，包括聚酰胺20-25份、聚氨酯16-18份、聚丙烯7-12份、尼龙3-8份、2,3-二甲基苯甲酰胺5-7份、芳纶22-24份、纳米炭黑17-20份、马来酸酐接枝6-11份、异氰酸酯3-8份、丙三醇三甘油酸酯17-20份、环氧树脂26-30份、二苯胺4-6份、双十二碳醇酯11-14份、硬脂酸锌3-7份、聚醚醚酮13-15份、硼酸铝晶须5-9份、玻璃纤维6-9份和碳纤维13-15份。
作为优选，由以下重量份数配比的材料制成，包括聚酰胺20份、聚氨酯16份、聚丙烯7份、尼龙3份、2,3-二甲基苯甲酰胺5份、芳纶22份、纳米炭黑17份、马来酸酐接枝6份、异氰酸酯3份、丙三醇三甘油酸酯17份、环氧树脂26份、二苯胺4份、双十二碳醇酯11份、硬脂酸锌3份、聚醚醚酮13份、硼酸铝晶须5份、玻璃纤维6份和碳纤维13份。
作为优选，由以下重量份数配比的材料制成，聚酰胺22.5份、聚氨酯17份、聚丙烯9.5份、尼龙5.5份、2,3-二甲基苯甲酰胺6份、芳纶23份、纳米炭黑18.5份、马来酸酐接枝8.5份、异氰酸酯5.5份、丙三醇三甘油酸酯18.5份、环氧树脂28份、二苯胺5份、双十二碳醇酯12.5份、硬脂酸锌5份、聚醚醚酮14份、硼酸铝晶须7份、玻璃纤维7.5份和碳纤维14份。
作为优选，由以下重量份数配比的材料制成，聚酰胺25份、聚氨酯18份、聚丙烯12份、尼龙8份、2,3-二甲基苯甲酰胺7份、芳纶24份、纳米炭黑20份、马来酸酐接枝11份、异氰酸酯8份、丙三醇三甘油酸酯20份、环氧树脂30份、二苯胺6份、双十二碳醇酯14份、硬脂酸锌7份、聚醚醚酮15份、硼酸铝晶须9份、玻璃纤维9份和碳纤维15份。
本发明要解决的另一技术问题为提供一种汽车安全气囊材料的制备方法，包括以下步骤：
1)将聚酰胺20-25份、聚氨酯16-18份、聚丙烯7-12份、尼龙3-8份、2,3-二甲基苯甲酰胺5-7份、芳纶22-24份、纳米炭黑17-20份、马来酸酐接枝6-11份、异氰酸酯3-8份、丙三醇三甘油酸酯17-20份投入到2-4％的盐酸溶液中浸泡2-3分钟，备用；
2)将步骤1)所得原料投入到中反应釜的温度调节为150-160℃，搅拌速度为1200-1400r/min，反应时间为10-15分钟，备用；
3)将步骤2)所得原料投入到干燥箱中，保持干燥温度为55-56℃，干燥13-16分钟，备用；
4)将环氧树脂26-30份、二苯胺4-6份、双十二碳醇酯11-14份、硬脂酸锌3-7份、聚醚醚酮13-15份、硼酸铝晶须5-9份、玻璃纤维6-9份和碳纤维13-15份密炼机中，调节转棍转速为60-80r/min，加热温度为160-180℃，加热6-10分钟，备用；
5)将步骤3)所得原料和步骤4)所得原料投入到吹塑机中，将原料加热呈熔融状态，将原料注入模具内吹塑成型。
本发明技术效果主要体现在以下方面：添加的聚酰胺、聚氨酯、聚丙烯、尼龙、2,3-二甲基苯甲酰胺、芳纶、玻璃纤维和碳纤维使得材料抗拉强度高；添加的纳米炭黑、马来酸酐接枝、异氰酸酯、丙三醇三甘油酸酯和环氧树脂保持耐磨效果好；添加的二苯胺、双十二碳醇酯、硬脂酸锌、聚醚醚酮、硼酸铝晶须保持抗氧化效果好，采用的制备方法保持材料分布均匀。
具体实施方式
实施例1
一种汽车安全气囊材料，由以下重量份数配比的材料制成，包括聚酰胺20份、聚氨酯16份、聚丙烯7份、尼龙3份、2,3-二甲基苯甲酰胺5份、芳纶22份、纳米炭黑17份、马来酸酐接枝6份、异氰酸酯3份、丙三醇三甘油酸酯17份、环氧树脂26份、二苯胺4份、双十二碳醇酯11份、硬脂酸锌3份、聚醚醚酮13份、硼酸铝晶须5份、玻璃纤维6份和碳纤维13份。
一种汽车安全气囊材料的制备方法，包括以下步骤：
1)将聚酰胺20-25份、聚氨酯16-18份、聚丙烯7-12份、尼龙3-8份、2,3-二甲基苯甲酰胺5-7份、芳纶22-24份、纳米炭黑17-20份、马来酸酐接枝6-11份、异氰酸酯3-8份、丙三醇三甘油酸酯17-20份投入到2-4％的盐酸溶液中浸泡2-3分钟，备用；
2)将步骤1)所得原料投入到中反应釜的温度调节为150-160℃，搅拌速度为1200-1400r/min，反应时间为10-15分钟，备用；
3)将步骤2)所得原料投入到干燥箱中，保持干燥温度为55-56℃，干燥13-16分钟，备用；
4)将环氧树脂26-30份、二苯胺4-6份、双十二碳醇酯11-14份、硬脂酸锌3-7份、聚醚醚酮13-15份、硼酸铝晶须5-9份、玻璃纤维6-9份和碳纤维13-15份密炼机中，调节转棍转速为60-80r/min，加热温度为160-180℃，加热6-10分钟，备用；
5)将步骤3)所得原料和步骤4)所得原料投入到吹塑机中，将原料加热呈熔融状态，将原料注入模具内吹塑成型。
实施例2
一种汽车安全气囊材料，由以下重量份数配比的材料制成，包括聚酰胺20份、聚氨酯16份、聚丙烯7份、尼龙3份、2,3-二甲基苯甲酰胺5份、芳纶22份、纳米炭黑17份、马来酸酐接枝6份、异氰酸酯3份、丙三醇三甘油酸酯17份、环氧树脂26份、二苯胺4份、双十二碳醇酯11份、硬脂酸锌3份、聚醚醚酮13份、硼酸铝晶须5份、玻璃纤维6份和碳纤维13份。
一种汽车安全气囊材料的制备方法，包括以下步骤：
1)将聚酰胺20-25份、聚氨酯16-18份、聚丙烯7-12份、尼龙3-8份、2,3-二甲基苯甲酰胺5-7份、芳纶22-24份、纳米炭黑17-20份、马来酸酐接枝6-11份、异氰酸酯3-8份、丙三醇三甘油酸酯17-20份投入到2-4％的盐酸溶液中浸泡2-3分钟，备用；
2)将步骤1)所得原料投入到中反应釜的温度调节为150-160℃，搅拌速度为1200-1400r/min，反应时间为10-15分钟，备用；
3)将步骤2)所得原料投入到干燥箱中，保持干燥温度为55-56℃，干燥13-16分钟，备用；
4)将环氧树脂26-30份、二苯胺4-6份、双十二碳醇酯11-14份、硬脂酸锌3-7份、聚醚醚酮13-15份、硼酸铝晶须5-9份、玻璃纤维6-9份和碳纤维13-15份密炼机中，调节转棍转速为60-80r/min，加热温度为160-180℃，加热6-10分钟，备用；
5)将步骤3)所得原料和步骤4)所得原料投入到吹塑机中，将原料加热呈熔融状态，将原料注入模具内吹塑成型。
实施例3
一种汽车安全气囊材料，由以下重量份数配比的材料制成，包括聚酰胺20份、聚氨酯16份、聚丙烯7份、尼龙3份、2,3-二甲基苯甲酰胺5份、芳纶22份、纳米炭黑17份、马来酸酐接枝6份、异氰酸酯3份、丙三醇三甘油酸酯17份、环氧树脂26份、二苯胺4份、双十二碳醇酯11份、硬脂酸锌3份、聚醚醚酮13份、硼酸铝晶须5份、玻璃纤维6份和碳纤维13份。
一种汽车安全气囊材料的制备方法，包括以下步骤：
1)将聚酰胺20-25份、聚氨酯16-18份、聚丙烯7-12份、尼龙3-8份、2,3-二甲基苯甲酰胺5-7份、芳纶22-24份、纳米炭黑17-20份、马来酸酐接枝6-11份、异氰酸酯3-8份、丙三醇三甘油酸酯17-20份投入到2-4％的盐酸溶液中浸泡2-3分钟，备用；
2)将步骤1)所得原料投入到中反应釜的温度调节为150-160℃，搅拌速度为1200-1400r/min，反应时间为10-15分钟，备用；
3)将步骤2)所得原料投入到干燥箱中，保持干燥温度为55-56℃，干燥13-16分钟，备用；
4)将环氧树脂26-30份、二苯胺4-6份、双十二碳醇酯11-14份、硬脂酸锌3-7份、聚醚醚酮13-15份、硼酸铝晶须5-9份、玻璃纤维6-9份和碳纤维13-15份密炼机中，调节转棍转速为60-80r/min，加热温度为160-180℃，加热6-10分钟，备用；
5)将步骤3)所得原料和步骤4)所得原料投入到吹塑机中，将原料加热呈熔融状态，将原料注入模具内吹塑成型。
实验例
实验对象：选取普通汽车安全气囊材料、特制汽车安全气囊材料与本发明的汽车安全气囊材料进行对比。
实验要求：上述的普通汽车安全气囊材料、特制汽车安全气囊材料与本发明的汽车安全气囊材料重量一致。
实验方法：耐磨性能采用ASTM D3884耐磨试验方法进行检测；抗氧化时间通过老化试验箱进行检测，并且调节测试温度温度为120℃，相对湿度为85％，气压为106kPa，臭氧浓度为45％，紫外线光照强度为25uw/cm2，得到氧化的时间；抗拉强度通过GB/T 529-1999标准采用抗拉强度测试机进行测试；
具体结果如下表所示：
结合上表，对比不同的汽车安全气囊材料在相同的实验方法下所得的数据，本发明的汽车安全气囊材料的耐磨性更好，抗氧化效果更好，抗拉强度更高。
本发明技术效果主要体现在以下方面：添加的聚酰胺、聚氨酯、聚丙烯、尼龙、2,3-二甲基苯甲酰胺、芳纶、玻璃纤维和碳纤维使得材料抗拉强度高；添加的纳米炭黑、马来酸酐接枝、异氰酸酯、丙三醇三甘油酸酯和环氧树脂保持耐磨效果好；添加的二苯胺、双十二碳醇酯、硬脂酸锌、聚醚醚酮、硼酸铝晶须保持抗氧化效果好，采用的制备方法保持材料分布均匀。
当然，以上只是本发明的典型实例，除此之外，本发明还可以有其它多种具体实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求保护的范围之内。