本发明涉及车辆配件领域，具体涉及一种安全气囊袋材料及其制备方法。
背景技术：
安全气囊是汽车安全性能被动保护系统中的重要组成部分。安全气囊在汽车受到碰撞达到一定条件下能够自动弹出，起到充分的缓冲作用，减轻剧烈冲击对驾驶人和乘坐人造成严重的头面部损伤，安全气囊是现代汽车安全防护必备的重要部件之一。
安全气囊在工作时要能够经受瞬时爆发出来的气体带来的高压和冲击，而且由于安全气囊在弹出时要和汽车乘员充分接触，因此必须具有良好的柔软性和肌体亲和性。另外，制作安全气囊的材料不能和燃爆时生成的气体反应。
高分子聚合物一般具有良好的结构强度和弹塑性变形能力，且化学性质稳定，加工制造便捷，使用寿命稳定，因此是制作安全气囊的一种适合材料。
中国专利cn201010561754.6公开了一种汽车安全气囊，该汽车安全气囊由单片织物材料制成，能够承受来自乘员的撞击冲力而保持完整，具有结构简单和安装方便的特征。但是该专利仅详细阐述了汽车安全气囊的缝纫工艺，但对汽车安全气囊的加工制造材料则描述不清晰。
因此，需要发明一种适宜制造汽车安全气囊的高分子材料，具有良好的耐冲击性能和皮肤接触性能，满足制造汽车安全气囊的使用要求。
技术实现要素：
本发明针对上述问题，提供一种安全气囊袋材料及其制备方法。
本发明解决上述问题所采用的技术方案是：一种安全气囊袋材料，从外到内由表面层、中间层和内衬层组成；其中，表面层由以下重量份数的原料组成：硅聚酯40份～60份，聚乙烯醇10份～15份，碳酸钙20份～25份，氧化锌5份～8份，二氧化钛5份～17份；中间层由以下重量份数的原料组成：聚氨酯45份～65份，金属铝纤维10份～18份，碳纤维8份～15份，滑石粉5份～10份；内衬层由以下重量份数的原料组成：聚四氟乙烯30份～40份，聚氯乙烯20份～30份，聚丙烯15份～25份，尼龙6615份～30份，炭黑3份～7份，增塑剂2份～8份。
进一步地，表面层、中间层和内衬层的厚度百分数为：20％～30％、30％～50％和30％～40％。
进一步地，硅聚酯的单体结构通式为：rnsiclm，其中r表示甲基、乙基、苯基中的任一种或多种，且n和m为正整数，n+m＝4。
进一步地，金属铝纤维的抗拉强度为：1500mpa～2500mpa。
进一步地，增塑剂包括：多元醇酯类、环氧类、柠檬酸酯类、聚酯类中的任一种。
本发明的另一发明目的，在于提供一种上述安全气囊袋材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤s1，制备内衬层：将所述重量份数的聚四氟乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、尼龙66、炭黑、增塑剂加热至180℃～240℃熔融混匀，吹塑拉丝纺纤，得内衬层纤维；
步骤s2，制备中间层：将所述重量份数的聚氨酯加热至100℃～120℃熔化，加入所述重量份数的滑石粉和碳纤维，混合均匀，拉丝后与所述重量份数的金属铝纤维共混纺纤，得中间层纤维；
步骤s3，制备半成品：将步骤s1得到的内衬层纤维和步骤s2得到的中间层纤维按层编织，得半成品；
步骤s4，制备表面层：将所述重量份数的硅聚酯和聚乙烯醇混合后加热至60℃～80℃，依次加入所述重量份数的碳酸钙、氧化锌和二氧化钛，形成浆料，粘涂在步骤s3得到的半成品上，冷却固化后形成表面层，对表面层修剪打磨后即得安全气囊袋成品。
进一步地，步骤s1中，内衬层纤维的纤度为：180dtex～200dtex。
进一步地，步骤s3中，半成品的密度为：250纱支～320纱支。
进一步地，步骤s4中，表面层的厚度为：3.5mm～8mm。
进一步地，步骤s4中，安全气囊袋的储能模量：3mpa～10mpa。
本发明的优点是：
1.本发明由三层不同种高分子材料复合制造而成，内衬层以聚四氟乙烯和各种聚烯烃为主，具有稳定的反应惰性和吸收冲技能的特点；中间层以聚氨酯添加纤维材料为主，具有良好的弹塑性变形能力和支撑强度；表面层以硅聚酯和抗老化填料为主，具有良好的接触相容性和持久的使用寿命，三层高分子材料的复合使用全面提高了安全气囊袋的使用性能；
2.本发明制得的安全气囊袋高分子材料质量轻柔，性状稳定，舒适感强；
3.本发明采用的安全气囊袋材料的制备方法便捷，可操作性强，可控水平高，利用广泛推广使用。
具体实施方式
以下对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
实施例1
一种安全气囊袋材料，从外到内由表面层、中间层和内衬层组成；其中，表面层由以下重量份数的原料组成：硅聚酯40份，聚乙烯醇10份，碳酸钙20份，氧化锌5份，二氧化钛5份；中间层由以下重量份数的原料组成：聚氨酯45份，金属铝纤维10份，碳纤维8份，滑石粉5份；内衬层由以下重量份数的原料组成：聚四氟乙烯30份，聚氯乙烯20份，聚丙烯15份，尼龙6615份，炭黑3份，增塑剂2份。其中，表面层、中间层和内衬层的厚度百分数为：20％、50％和30％；硅聚酯的单体结构通式为：r1sicl3，其中r表示甲基；金属铝纤维的抗拉强度为1500mpa；增塑剂为多元醇酯类。
实施例2
一种安全气囊袋材料，从外到内由表面层、中间层和内衬层组成；其中，表面层由以下重量份数的原料组成：硅聚酯60份，聚乙烯醇15份，碳酸钙25份，氧化锌8份，二氧化钛17份；中间层由以下重量份数的原料组成：聚氨酯65份，金属铝纤维18份，碳纤维15份，滑石粉10份；内衬层由以下重量份数的原料组成：聚四氟乙烯40份，聚氯乙烯30份，聚丙烯25份，尼龙6630份，炭黑7份，增塑剂8份。其中，表面层、中间层和内衬层的厚度百分数为：30％、30％和40％；硅聚酯的单体结构通式为：r2sicl2，其中r表示甲基、乙基；金属铝纤维的抗拉强度为2500mpa；增塑剂为环氧类。
实施例3
一种安全气囊袋材料，从外到内由表面层、中间层和内衬层组成；其中，表面层由以下重量份数的原料组成：硅聚酯50份，聚乙烯醇12份，碳酸钙23份，氧化锌6.5份，二氧化钛11份；中间层由以下重量份数的原料组成：聚氨酯55份，金属铝纤维14份，碳纤维12份，滑石粉7份；内衬层由以下重量份数的原料组成：聚四氟乙烯35份，聚氯乙烯25份，聚丙烯20份，尼龙6622份，炭黑5份，增塑剂5份。其中，表面层、中间层和内衬层的厚度百分数为：25％、40％和35％；硅聚酯的单体结构通式为：r3sicl，其中r表示甲基、乙基、苯基；金属铝纤维的抗拉强度为2000mpa；增塑剂为柠檬酸酯类。
实施例4
一种安全气囊袋材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤s1，制备内衬层：将所述重量份数的聚四氟乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、尼龙66、炭黑、增塑剂加热至180℃熔融混匀，吹塑拉丝纺纤，得纤度为180dtex的内衬层纤维；
步骤s2，制备中间层：将所述重量份数的聚氨酯加热至100℃熔化，加入所述重量份数的滑石粉和碳纤维，混合均匀，拉丝后与所述重量份数的金属铝纤维共混纺纤，得中间层纤维；
步骤s3，制备半成品：将步骤s1得到的内衬层纤维和步骤s2得到的中间层纤维按层编织，得密度为250纱支的半成品；
步骤s4，制备表面层：将所述重量份数的硅聚酯和聚乙烯醇混合后加热至60℃，依次加入所述重量份数的碳酸钙、氧化锌和二氧化钛，形成浆料，粘涂在步骤s3得到的半成品上，冷却固化后形成厚度为3.5mm的表面层，对表面层修剪打磨后即得储能模量3mpa的安全气囊袋成品。
实施例5
一种安全气囊袋材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤s1，制备内衬层：将所述重量份数的聚四氟乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、尼龙66、炭黑、增塑剂加热至240℃熔融混匀，吹塑拉丝纺纤，得纤度为200dtex的内衬层纤维；
步骤s2，制备中间层：将所述重量份数的聚氨酯加热至120℃熔化，加入所述重量份数的滑石粉和碳纤维，混合均匀，拉丝后与所述重量份数的金属铝纤维共混纺纤，得中间层纤维；
步骤s3，制备半成品：将步骤s1得到的内衬层纤维和步骤s2得到的中间层纤维按层编织，得密度为320纱支的半成品；
步骤s4，制备表面层：将所述重量份数的硅聚酯和聚乙烯醇混合后加热至80℃，依次加入所述重量份数的碳酸钙、氧化锌和二氧化钛，形成浆料，粘涂在步骤s3得到的半成品上，冷却固化后形成厚度为8mm的表面层，对表面层修剪打磨后即得储能模量10mpa的安全气囊袋成品。
实施例6
一种安全气囊袋材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤s1，制备内衬层：将所述重量份数的聚四氟乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、尼龙66、炭黑、增塑剂加热至210℃熔融混匀，吹塑拉丝纺纤，得纤度为194dtex的内衬层纤维；
步骤s2，制备中间层：将所述重量份数的聚氨酯加热至110℃熔化，加入所述重量份数的滑石粉和碳纤维，混合均匀，拉丝后与所述重量份数的金属铝纤维共混纺纤，得中间层纤维；
步骤s3，制备半成品：将步骤s1得到的内衬层纤维和步骤s2得到的中间层纤维按层编织，得密度为280纱支的半成品；
步骤s4，制备表面层：将所述重量份数的硅聚酯和聚乙烯醇混合后加热至70℃，依次加入所述重量份数的碳酸钙、氧化锌和二氧化钛，形成浆料，粘涂在步骤s3得到的半成品上，冷却固化后形成厚度为6mm的表面层，对表面层修剪打磨后即得储能模量6mpa的安全气囊袋成品。
实验例1
对实施例1～6制得的安全气囊袋材料的性能根据gb/t19949.2-2005《道路车辆安全气囊》进行测试，测试结果如表1所示。其中，坠落试验中：坠落高度，1+0.2m，试验温度为：(23±5)℃。
表1制备得到的安全气囊袋材料的性能测试结果
本申请实施例1～6制得的安全气囊袋材料符合gb/t19949.2-2005《道路车辆安全气囊》测试标准。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。