[发明专利]一种气体发生器用气体发生剂及制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及产生气体用的气体发生剂。

背景技术

气体发生剂是一类固体化学产气药剂，主要由氧化剂、还原剂、助燃剂和粘合剂等化学物质组成。对于气体发生剂的专利较多，主要应用于汽车安全气囊气体发生器中，主要有硝酸胍类、硝基胍类和硝酸铵类等。而对于硝酸铵类的气体发生剂，国内外专利中多是对硝酸铵进行改性，然后使用改性后的硝酸铵和其它物料混合进行配方使用，例如：

US5545272、US5641938、US6468369使用改性硝酸铵分别和5氨基四唑、硝酸胍、HTPB和二硝酸聚乙烯二胺混合使用；

US6019861为配方专利，专利中提到硝酸铵和硝酸钾、硝酸锶、5氨基四唑、单质锶、三氧化二铁组成的配方；

US6315930中提到硝酸铵和硝酸钾、纤维素、HPC、MNA、碳酸镁组成的配方；

US5872329中使用改性硝酸铵和1、3、5-三唑铵盐、1、5-四唑铵盐组成的配方，其中改性硝酸铵为35％～85％，改性硝酸铵中硝酸钾含量为10％～15％；

US6074502中使用1、3、5三唑铵盐、1、5四唑铵盐为主燃料，含量为5％～45％，联二脲、偶氮甲酰胺为副燃料，含量为1％～35％，和改性硝酸铵的配方，改性硝酸铵含量为55％～85％，同时使用陶土、硅藻土、矾土或二氧化硅作为成渣和粘合剂，含量为0.1％～10％；

US5531941、US3954528中使用改性硝酸铵和三氨基硝酸胍（TAGN）可以提高燃速，但是三氨基硝酸胍（TAGN）比较敏感，易爆炸；

US3044123介绍了使用硝酸铵为主要成分的推进剂颗粒制备方法，使用具有氧化性的粘合剂，包括醋酸纤维素、PVC、PVA、丙烯腈和苯乙烯－丙烯腈，混合后进行模压，制成球形颗粒使用；

US4111728使用硝酸铵型推进剂，配合聚酯型粘合剂，燃料为乙二酰二胺和硝酸胍，作为充气救生筏或类似的设备的产气药剂；

US4124368阐述了使用硝酸钾改性硝酸铵的抑爆方法；

US4552763、US5098683阐述了氟化钾可以改善硝酸铵在晶变点处的膨胀和收缩；

US5074938介绍了改性硝酸铵做为氧化剂在含硼推进剂中的应用；

US6306232介绍了改性硝酸铵、硝酸胍和至少一种高氮化合物的组合，高氮化合物包括胍类、四唑、三唑、四唑盐和三唑盐，此种组合的熔点至少为115℃；

US6887326介绍了改性硝酸铵和双四唑铵盐使用湿法、干法或振动混合，然后进行制粒压片工艺。

现有技术存在的不足是：使用的是对硝酸铵改性的方法，或改性后的硝酸铵进行配方组合，物料组分较多，生产中工艺控制环节多，不利于成本降低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够顺利燃烧，产生气体，满足充气式气囊的使用要求，并且产气量大、产气速度快、易点燃，低温点火性能佳、热稳定性和化学稳定性好的气体发生器用气体发生剂。

本发明的目的还在于提供上述气体发生器用气体发生剂的制造方法。

本发明的技术解决方案包括以下含量和组分（质量百分比）：

双四唑钾盐15％～30％；

改性硝酸铵50%～80%；

性能调节剂0％～15％；

粘接和成渣剂0％～15％；

按上述比例造粒而成。

本发明的气体发生器用气体发生剂的优选含量为：

双四唑钾盐18％～25％；

改性硝酸铵60％～70％；

性能调节剂0％～15％；

粘接和成渣剂0％～15％。

所述双四唑钾盐结构式如下。

 

本发明所述的改性硝酸铵为硝酸铵和硝酸钾，其中在改性硝酸铵中，硝酸钾质量百分含量大于8％。

本发明所述的性能调节剂为硝酸盐，高氯酸盐或氯酸盐。

本发明所述的粘接和成渣剂为陶土、滑石粉、白碳黑、二氧化硅、矾土的一种或组合。

本发明气体发生器用气体发生剂的制造方法，包括下列步骤：

（1）原料按比例称量后加入到混合器中，然后使用混合机混合，混合时间为30min～120min；

（2）混合好的物料通过如下两种方式之一进行造粒；

A、使用干法制粒机进行造粒，将料粉加入到干法制粒机料斗内，运行设备进行制粒，然后将制备的颗粒收集备用；