一种点火性能可靠的点火药剂组合物及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种点火性能可靠的点火药剂组合物及其制备方法，该点火剂组合物包括如下质量百分比含量的组份：硝酸锶40％～60％；5‑氨基四唑5‑AT 25％～40％；硝酸钾1％～20％；云母粉1％～20％；三氧化二铝0.5％～10％；石墨0.1％～10％；氮化硼0.1％～10％；该点火药剂组合物使得药片压片过程中不粘模，压片后药片能够很好的保持原有的光泽和形态，改善了点火药在低温‑40℃存在点火延迟或波动大的现象，保证了点火药在‑40℃～+90℃温度下工作时波及的范围更广，并且在点燃气体发生剂时点火更均匀，一致性更好，显著提升了点火性能。

【技术实现步骤摘要】
一种点火性能可靠的点火药剂组合物及其制备方法
本专利技术涉及一种点火性能可靠的点火药剂组合物及其制备方法，尤其是涉及一种点火性能可靠，特别是在-40℃温度下点火性能可靠且一致性好的点火药剂组合物，属于汽车安全气囊

技术介绍
众所周知，随着高速公路的发展和汽车性能的提高，汽车行驶速度越来越快，使得车辆的交通事故发生更为频繁，所以作为汽车被动安全重要组成部分的安全气囊系统显得尤为重要。安全气囊系统中一个非常重要的部件是气体发生器，它的作用是在短时间内以足够快的速度产生足够体积的气体来供给气囊。汽车安全气囊是安装在汽车正副驾驶或者座椅内部以及汽车内饰内部的用于保护驾驶员和乘员关键部位免受以及减轻撞击带来的伤害的一个或多个充气装置。烟火式气体发生器主要由点火系统、燃烧系统、过滤系统和支撑构件所组成，其主要优点是结构简单，充气迅速(30ms～50ms)，安全性好(平时处于常压状态)，贮存时间长(大于15年)等。这种气体发生器中点火系统的设计是关键技术，点火系统输出能量不足，易使产气剂无法正常快速燃烧，从而无法使气囊正常打开保护乘员；相反则使10ms压力过大，气袋直接打飞。因此，优化烟火式气体发生器的点火性能是非常必要的，既能有效保护交通事故中乘员的生命安全，又能减少因发生器点火异常给汽车生产商带来的巨额损失。烟火式气体发生器点火过程为从发生器启动到进入稳定工作之前的一段历程，一般分为三部分：a)电爆管发火阶段：接到汽车碰撞时所输出的点火指令，桥丝发热，点燃热敏火药，点燃加强药；b)发火阶段产生的火焰点燃点火药：点火药燃烧后产生高温高压气体，其中含有一定数量的炽热粒子，压力约为几个到几十个大气压；c)点火药燃气与产气剂表面接触：提高产气剂表面温度，首先从加热到发火温度的地方开始点火，直至产气剂正常燃烧，点火过程即完成。点火药目前按照类型有黑火药类型、5AT和硝酸锶类型、B/KNO3类型。由于点火药需要将产气药点燃，所以点火药的燃温、能量、残渣粒子有一定的要求，这样才能保证一定的点火可靠性。黑火药是传统的点火药，具有价格便宜的特点，但是其能量太低，而且燃烧产物以气体为主，残渣较少，其适合对于点火延迟时间没有要求的应用场景，对于气体发生器一般要求延迟时间小于10ms，所以气体发生器中很少使用黑火药作为点火药；5AT和硝酸锶类型点火药虽然能量有所提高，但是由于5AT和硝酸锶都是温度敏感物质，在低温-35℃下使用容易出现点火延迟问题，而且低温下发生器性能与高温、常温下性能相比有太大差异，使用此类点火药需要对安全气囊气体发生器进行特殊设计，通过结构的改善抵消低温下点火延迟问题；B/KNO3类型点火药具有能量高、燃温高、残渣粒子多等优点，目前是安全气囊气体发生器上广泛使用的点火药，但是其价格昂贵，同时配方中硝酸钾含量通常可以达到70％以上，燃烧后大量的钾氧化物排出气体发生器，容易导致气体成分中有害物质超标。此类配方摩擦撞击感度均非常高，容易爆发，在成型过程中安全性较差。同时由于硼的硬度高这一特性，导致成型非常困难，模具磨损严重，制造成本高。以上点火药在制造工艺中通常都是压制成型的小药片，有的还需打碎成粒状物，则含有铝粉的点火药配方比不含铝粉的感度明显高，使打粒工艺存在一定的安全风险，其铝粉的成本也高，另外在点火药燃烧后，铝的氧化物残渣较多，其配方的固含量也会增加。例如专利US6487974B1主要含有5AT26％，硝酸锶64％，铝粉7％，氮化硼1％，含7％的铝粉虽然对低温点火性能有帮助，但是其含量较多，加之铝粉的感度低，在工艺处理特别是在压片和打粒工艺过程中存在一定的风险，另外该专利不能起到很好的脱膜作用。所以目前对于安全气囊气体发生器，常用的几种点火药都有自身缺陷。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的上述缺陷，提供一种点火性能可靠的点火药剂组合物，该点火药剂组合物使得药片压片过程中不粘模，压片后药片能够很好的保持原有的光泽和形态，改善了点火药在低温-40℃存在点火延迟或波动大的现象，保证了点火药在-40℃～+90℃温度下工作时波及的范围更广，并且在点燃气体发生剂时点火更均匀，一致性更好，显著提升了点火性能。本专利技术的另外一个目的在于提供一种点火性能可靠的点火药剂组合物的制备方法。本专利技术的上述目的主要是通过如下技术方案予以实现的：一种点火性能可靠的点火药剂组合物，包括如下质量百分比含量的组分：在上述点火性能可靠的点火药剂组合物中，优选包括如下质量百分比含量的组分：在上述点火性能可靠的点火药剂组合物中，所述5-氨基四唑的粒径D90不大于30μm。在上述点火性能可靠的点火药剂组合物中，所述氮化硼的粒径D90不大于3.0μm。在上述点火性能可靠的点火药剂组合物中，所述硝酸钾的粒径D90不大于165μm。在上述点火性能可靠的点火药剂组合物中，所述点火药剂组合物的各组分含水量之和不大于各组分总质量的1％。在上述点火性能可靠的点火药剂组合物中，各组分混合物在模压成型之前，制成含水量小于0.5％的粒子。在上述点火性能可靠的点火药剂组合物中，所述点火药剂组合物为圆形片状结构，所述圆形片状结构的直径为3～10mm；圆形片状结构的厚度为1～5mm；每个圆形片状结构的质量为0.01～3g。在上述点火性能可靠的点火药剂组合物中，所述点火药剂组合物为粒状结构，粒径为12～20目。上述点火性能可靠的点火药剂组合物的制备方法，采用湿法制粒的方式制备点火药剂组合物。上述点火性能可靠的点火药剂组合物的制备方法，具体制备方法包括如下步骤：(1)、将硝酸锶、5-氨基四唑、硝酸钾、云母粉、三氧化二铝、石墨和氮化硼混合后得到第一物料；(2)、将第一物料加水进行湿法混合，得到第二物料，其中加水量为第一物料总质量的3％～15％；(3)、将第二物料通过10～40目的筛网得到第三物料；(4)、将第三物料进行烘干，烘干至含水量小于第三物料总质量的0.5％，再次通过10～40目的筛网得到第四物料；(5)、将第四物料进行物料成型。在上述点火性能可靠的点火药剂组合物的制备方法中，所述步骤(1)中将硝酸锶、5-氨基四唑、硝酸钾、云母粉、三氧化二铝、石墨和氮化硼在混合设备中进行混合得到第一物料，混合时间为≤20min；所述混合设备为螺带混合机。在上述点火性能可靠的点火药剂组合物的制备方法中，所述步骤(2)中湿法混合的时间为2min～15min；湿法混合的设备为捏合机或混合机。在上述点火性能可靠的点火药剂组合物的制备方法中，所述步骤(5)中将第四物料通过旋转压片机模压的方法进行物料成型。在上述点火性能可靠的点火药剂组合物的制备方法中，所述步骤(5)中物料成型得到圆形片状结构，所述圆形片状结构的直径为3～10mm；圆形片状结构的厚度为1～5mm；每个圆形片状结构的质量为0.01～3g。在上述点火性能可靠的点火药剂组合物的制备方法中，所述步骤(5)中物料成型得到粒状结构，所述粒状结构的粒径为12～20目；所述粒状结构为将片状结构打粒后过筛得到。本专利技术与现有技术相比具有如下有益效果：(1)、本专利技术提供了一种包含硝酸锶、5-氨基四唑、硝酸钾、云母粉、三氧化二铝、石墨和氮化硼的新型点火药剂组合物，该点火药剂组合物使得药片压片过程中不粘模，压片后药片能够很好的保持原有的光泽和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种点火性能可靠的点火药剂组合物，其特征在于：包括如下质量百分比含量的组分：

【技术特征摘要】
1.一种点火性能可靠的点火药剂组合物，其特征在于：包括如下质量百分比含量的组分：2.根据权利要求1所述的点火性能可靠的点火药剂组合物，其特征在于：包括如下质量百分比含量的组分：3.根据权利要求1或2所述的点火性能可靠的点火药剂组合物，其特征在于：所述5-氨基四唑的粒径D90不大于30μm。4.根据权利要求1或2所述的点火性能可靠的点火药剂组合物，其特征在于：所述氮化硼的粒径D90不大于3.0μm。5.根据权利要求1或2所述的点火性能可靠的点火药剂组合物，其特征在于：所述硝酸钾的粒径D90不大于165μm。6.根据权利要求1或2所述的点火性能可靠的点火药剂组合物，其特征在于：所述点火药剂组合物的各组分含水量之和不大于各组分总质量的1％。7.根据权利要求1或2所述的点火性能可靠的点火药剂组合物，其特征在于：各组分混合物在模压成型之前，制成含水量小于0.5％的粒子。8.根据权利要求1或2所述的点火性能可靠的点火药剂组合物，其特征在于：所述点火药剂组合物为圆形片状结构，所述圆形片状结构的直径为3～10mm；圆形片状结构的厚度为1～5mm；每个圆形片状结构的质量为0.01～3g。9.根据权利要求1或2所述的点火性能可靠的点火药剂组合物，其特征在于：所述点火药剂组合物为粒状结构，粒径为12～20目。10.权利要求1～2之一所述的点火性能可靠的点火药剂组合物的制备方法，其特征在于：采用湿法制粒的方式制备点火药剂组合物。11.根据权利要求10所述的点火性能可靠的点火药剂组合物的制备方法，其特征在于：具体制备方法包括如下步骤：(1)、将硝酸...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗运强，任响宁，杜涛，范智，王晨，周雄，翟连峰，任兴仑，阮家声，夏强，
申请(专利权)人：湖北航鹏化学动力科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42