专利名称：安全气囊气体发生器用聚氨酯密封胶及其制备方法和应用的制作方法
技术领域：
发明涉及一种安全气囊气体发生器用聚氨酯密封胶的合成方法和工艺，用于烟火式饼状安全气囊气体发生器的上下壳体之间的密封以隔绝外界环境对内部药剂的影响，同时对发生器不产生结构应力。
背景技术：
安全气囊气体发生器通常含有高效产气药剂，当汽车发生事故碰撞时，传感器会把碰撞强度信息传送到汽车中央控制单元，中央控制单元根据碰撞剧烈程度决定是否启动安全气囊系统，当决定启动时，中央控制单元发出点火命令，气体发生器被点燃，内部药剂燃烧，释放出高温膨胀气体，气体经过冷却装置后充入折叠的气袋中形成一个缓冲气垫，将驾驶员或乘客与汽车内饰隔离开，避免或减少对人员伤害。 安全气囊气体发生器通常包括产气药剂、上下壳体及药剂燃烧室、点火系统、气体过滤系统等组成部分。其中上下壳体之间的空间装有点火系统，同时作为药剂的燃烧室内装有产气药剂，当产气药剂点燃时产生气体。安全气囊气体发生器密封胶主要用在上下壳体之间的密封，由于产气药剂和点火系统易受到外界水分和空气的影响，所以密封胶起到隔绝外界影响、对产气药剂和点火系统起到保护作用，延长气体发生器的有效使用时间。合适的密封加上充入惰性气体保护，能使安全气囊系统的有效使用期达到10年之久。国内安全气囊气体发生器密封胶一般采用国内的密封胶，如铁锚601型半干型聚氨酯密封胶，这类密封胶存在如下缺陷①高温流淌。气体发生器耐老化试验中要求在10 7 °C高温高湿的环境中保存一定时间，但是这类密封胶在如此高温条件下粘度很低，具有很好的流动性，起不到密封效果；同时考虑到气体发生器装配到汽车上后，使用环境比较复杂(如阳光暴晒等)，所以此类密封胶的耐久性就比较差。
(I:低压泄露。气体发生器生产过程中最后一个环节是抽真空充入氦气检漏。抽真空要达
到-0. 09Mpa的真空度，往往国内很多密封胶都不能耐受这样的真空度。根据实际生产中的检测，一般抽真空后充入氦气泄漏率高达10%以上，大大提高了次品率，影响企业效益，同时也给驾驶员和乘客的安全带来了很大的隐患。
发明内容
本发明的目的在于提供一种密封胶，其不流淌、耐久性佳、耐低压性好、发生器密封性好、生产工艺简单、成本低的特点，可以满足安全气囊气体发生器使用的聚氨酯密封胶。本发明的目的还在于提供上述安全气囊气体发生器用聚氨酯密封胶的制备方法。本发明的另一目的在于提供上述安全气囊气体发生器用聚氨酯密封胶的应用。本发明的安全气囊气体发生器用聚氨酯密封胶由以下质量份的原料组成
分子量为500-3000的聚醚或聚酯100-200 ；二异氰酸酯10-50 ；
三羟甲基丙烷4-20;
助剂0. 2-30 ；
4-叔丁基邻苯二酚0. 1-0. 6。本发明的安全气囊气体发生器用聚氨酯密封胶由以下质量份的原料组成(优选配比) 分子量为500-3000的聚醚或聚酯150-200 ；
二异氰酸酯12-30 ；
三羟甲基丙烷9-20;
助剂0. 1-20 ；
4-叔丁基邻苯二酚0. 3-0. 5。本发明所述分子量为500-3000的聚醚或聚酯可以是2-4个羟基官能团的聚醚或者聚酯。本发明所述的二异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯或赖氨酸二异氰酸酯等常见市售的二异氰酸酯。本发明所述的助剂可以是气相二氧化硅，是用来改善本发明密封胶体系粘度、提高体系的稳定性、耐久性、提高耐高温性能和耐低压性能等。本发明所述的助剂也可采用粒径小于IOOnm的纳米材料代替，如碳酸钙、氧化铝、二氧化钛、硅酸镁和蒙脱石等；
本发明所述的4-叔丁基邻苯二酚为抗氧化剂，它的加入可以有效的阻止该密封胶使用过程中的氧化老化问题。本发明的制备方法，步骤如下
(1)制备聚氨酯在反应釜中，加入分子量为500-3000的聚醚或聚酯，在搅拌的条件下，升温到80°C，再加入二异氰酸酯、三羟甲基丙烷，控制温度在80-90°C，反应3-4h后，保持温度到80±3°C，每隔30min测定体系的粘度，当粘度达到20_50Pa*s后，加入4-叔丁基邻苯二酹,停止反应；
(2)助剂的分散将反应体系转移到带搅拌器的容器中，升温到100-120°C，搅拌均匀，加入助剂后，搅拌l_4h出料，得到聚氨酯密封胶；
(3)聚氨酯密封胶气泡的脱除将加入助剂后的聚氨酯密封胶，转移到抽真空装置中，在真空度-0. 09 '0. 095Mpa，温度为80_110°C下0. 5_2h脱除气泡。本发明所述的安全气囊气体发生器用聚氨酯密封胶的应用使用时将安全气囊气体发生器用聚氨酯密封胶加热到60°C到100°C，手工施胶，或使用自动点胶机施胶。本发明的安全气囊气体发生器用聚氨酯密封胶使用时加热到80°C左右，粘度达到20_50Pa*s，此时可以手工涂胶，也可以将密封胶转入带加热装置的胶筒，采用机器施胶。当加热到80°C，采用机器施胶后，待密封胶温度降到常温后抽真空达到-0. 09Mpa的真空度，氦气检漏发现漏气率小于lX10_7cc/S。老化试验中保持温度在107°C—个月，发现密封胶不流淌，发生器密封性很好，氦气检测不漏气，耐久性耐低压性好。能很好满足汽车安全气囊的特殊使用要求。本发明的聚氨酯密封胶可以弥补现有密封胶的不足。本发明的制备方法，成熟可靠。
具体实施例方式下面结合实施例对本发明做进一步的描述，但本发明的保护范围不仅仅局限于实施例，该领域的专业人员对本发明方案所做的修改，均属于本发明的保护范围之内。实施例I
(I)制备聚氨酯在反应釜中，加入分子量为1000的聚氧化丙烯二醇200Kg，在搅拌的条件下，升温到80°C，再加入甲苯二异氰酸酯35Kg、三羟甲基丙烷9Kg，控制温度在85°C，反应4h后，加入4-叔丁基邻苯二酚0. 5Kg，降低温度到77°C，每隔30min测定体系的粘度，当粘度达到35Pa*s后停止反应。(2)气相二氧化硅的分散将反应体系转移到带双螺杆强力搅拌器的容器中，升温到100-120°C，强力搅拌，加入5Kg的气相二氧化硅后，搅拌3h出料，得到聚氨酯密封胶。(3)聚氨酯密封胶气泡的脱除将分散气相二氧化硅后的聚氨酯密封胶，转移到 抽真空装置中，在真空度-0. 09Mpa，温度为100°C下保持Ih脱除气泡。(4)将本密封胶加热到80°C，手工施胶或机器施胶即可使用。实施例2
(I)制备聚氨酯在反应釜中，加入分子量为3000的聚己二酸乙二醇酯150Kg，在搅拌的条件下，升温到70°C，再加入甲苯二异氰酸酯15Kg、三羟甲基丙烷9. IKg,控制温度在900C，反应2h后，加入4-叔丁基邻苯二酚0. 3Kg，降低温度到75°C，每隔30min测定体系的粘度，当粘度达到40Pa*s后停止反应。(2)纳米二氧化钛的分散将反应体系转移到带双螺杆强力搅拌器的容器中，升温到110°c，强力搅拌，加入7Kg的纳米二氧化钛后，搅拌4h出料，得到聚氨酯密封胶。(3)聚氨酯密封胶气泡的脱除将分散气相二氧化硅后的聚氨酯密封胶，转移到抽真空装置中，在真空度-0. 09Mpa，温度为100°C下保持2h脱除气泡。(4)将本密封胶加热到90°C，手工施胶或机器施胶即可使用。
权利要求
1.一种安全气囊气体发生器用聚氨酯密封胶，其特征在于由以下质量份的原料组成 分子量为500-3000的聚醚或聚酯100-200 ；二异氰酸酯10-50 ；三羟甲基丙烷4-20;助剂0. 2-30 ； 4-叔丁基邻苯二酚0. 1-0. 6。
2.根据权利要求书I所述的安全气囊气体发生器用聚氨酯密封胶，其特征在于由以 下质量份的原料组成 分子量为500-3000的聚醚或聚酯150-200 ；二异氰酸酯12-30 ；三羟甲基丙烷9-20;助剂0. 1-20 ； 4-叔丁基邻苯二酚0. 3-0. 5。
3.根据权利要求书I所述的安全气囊气体发生器用聚氨酯密封胶，其特征在于，所述分子量为500-3000的聚醚或聚酯是2-4个羟基官能团的聚醚或者聚酯。
4.根据权利要求书I所述的安全气囊气体发生器用聚氨酯密封胶，其特征在于所述二异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯或赖氨酸二异氰酸酯。
5.根据权利要求书I所述的安全气囊气体发生器用聚氨酯密封胶，其特征在于所述助剂为气相二氧化娃或粒径小于IOOnm的纳米材料。
6.根据权利要求书5所述的安全气囊气体发生器用聚氨酯密封胶，其特征在于所述粒径小于IOOnm的纳米材料为碳酸钙、氧化铝、二氧化钛、硅酸镁和蒙脱石。
7.一种安全气囊气体发生器用聚氨酯密封胶的制备方法，其特征在于步骤如下 (1)制备聚氨酯在反应釜中，加入分子量为500-3000的聚醚或聚酯，在搅拌的条件下，升温到80°C，再加入二异氰酸酯、三羟甲基丙烷，控制温度在80-90°C，反应3-4h后，保持温度到80±3°C，每隔30min测定体系的粘度，当粘度达到20_50Pa*s后，加入4-叔丁基邻苯二酹,停止反应； (2)助剂的分散将反应体系转移到带搅拌器的容器中，升温到100-120°C，搅拌均匀，加入助剂后，搅拌l_4h出料，得到聚氨酯密封胶； (3)聚氨酯密封胶气泡的脱除将加入助剂后的聚氨酯密封胶，转移到抽真空装置中，在真空度-0. 09 -0. 095Mpa，温度为80-110。。下0. 5_2h脱除气泡； 所述的助剂为气相二氧化硅或粒径小于IOOnm的纳米级的碳酸钙、氧化铝、二氧化钛、硅酸镁和蒙脱石。
8.—种权利要求书I所述的安全气囊气体发生器用聚氨酯密封胶的应用，其特征在于使用时将安全气囊气体发生器用聚氨酯密封胶加热到60°C到100°C，手工施胶，或使用自动点胶机施胶。
全文摘要
一种安全气囊气体发生器用聚氨酯密封胶，由以下质量份的原料组成分子量为500-3000的聚醚或聚酯100-200，二异氰酸酯10-50；三羟甲基丙烷4-20；助剂0.2-30；4-叔丁基邻苯二酚0.1-0.6。本发明还提供了上述聚氨酯密封胶的制备方法和应用。本发明的聚氨酯密封胶在老化试验中保持温度在107℃一个月，发现密封胶不流淌，发生器密封性很好，氦气检测不漏气，耐久性耐低压性好。能很好满足安全气囊的特殊使用要求，价格更加便宜，工艺简单。本发明的聚氨酯密封胶可以弥补现有密封胶的不足。本发明的制备方法成熟可靠。
文档编号C08G18/66GK102746816SQ20111026571
公开日2012年10月24日 申请日期2011年9月8日 优先权日2011年9月8日
发明者吴京波, 吴宇, 姚俊, 王秋雨 申请人:湖北航天化学技术研究所