一种适用于中国人的碰撞测试假人头部皮肤材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种适用于中国人的碰撞测试假人头部皮肤材料，以质量百分含量计，其原料包括聚氯乙烯树脂37.5‑40.5%、碳酸钙0.1‑2%、对苯二甲酸二辛酯47.5‑50.5%、环氧大豆油4‑7%、抗氧稳定剂0.5‑3%、色油3‑6%；制备：按配方称取好各原料，在容器中混合，将模具升温至175‑185℃并保持20‑50min，然后将混匀的各原料倒入加热后的模具中，烘烤20‑50min，冷却，制成；本发明专利技术材料制成的皮肤能够模拟中国人的头部皮肤特征，性能稳定，能够准确地测试出符合中国人的碰撞测试性能数据，提升中国人在车辆意外事故的碰撞过程中头部的安全保护性能，且可多次使用，耐久性较佳。

A skin material for the head of Chinese crash test dummy and its preparation

【技术实现步骤摘要】
一种适用于中国人的碰撞测试假人头部皮肤材料及其制备方法
本专利技术属于汽车安全
，尤其涉及碰撞测试假人的制造，具体涉及一种适用于中国人的碰撞测试假人头部皮肤材料及其制备方法。
技术介绍
碰撞测试假人是根据人体工程学原理，用特殊材料制成的实验仪器，它可以代替人体用于汽车、轨道交通等碰撞实验，从而模拟出真人受到的伤害情况。该假人能够模拟人体特征、并可多次使用，运用假人测试能够提高车辆等运载工具的安全性能。现有的碰撞测试假人主要为HybridIII和THOR假人，这些假人都是根据欧美人体尺寸和生物特征开发的。而中国人体特征与欧美人体特征存在差异(例如存在尺寸、重量以及生物特征的差异)，这会反应到碰撞测试假人的材料性能中，进而假若采用欧美人的假人头部皮肤可能造成测试数据不符合中国人的特性，从而使得汽车的各项设计不能较好的适用中国人，提升了潜在的安全风险。而其中头部是人体重要的部位，头部皮肤的性能直接影响到碰撞过程中头部的安全保护性能，而目前我国尚没有针对碰撞测试假人的头部皮肤制造配方及工艺。例如中国专利技术专利CN107641271A，其虽然公开了一种碰撞假人皮肤及制备工艺，由以下重量份数比的原料制成：聚氯乙烯60～80份；热塑性聚氨酯40～20份；添加剂10～20份；所述添加剂为增塑剂、热稳定剂、润滑剂和增强相填料；但是其并没有针对中国人的头部皮肤特性进行设计，反应到实际应用中可能存在制成的皮肤在韧性、延展性、弹性等等方面均不符合中国人头部皮肤的特点，则采用这种皮肤材料测出的数据就会难以适用中国人，进而直接影响到碰撞过程中头部的安全保护性能。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种改进的适用于中国人的碰撞测试假人头部皮肤材料，该材料制成的皮肤能够模拟中国人的头部皮肤特征，性能稳定，能够准确地测试出符合中国人的碰撞测试性能数据，提升中国人在车辆意外事故的碰撞过程中头部的安全保护性能，且可多次适用，耐久性较佳。本专利技术同时还提供了一种上述适用于中国人的碰撞测试假人头部皮肤材料的制备方法。为达到上述目的，本专利技术采用的一种技术方案是：一种适用于中国人的碰撞测试假人头部皮肤材料，所述头部皮肤材料的原料包括聚氯乙烯树脂，所述原料还包括碳酸钙、对苯二甲酸二辛酯、环氧大豆油、抗氧稳定剂和色油；其中，以质量百分含量计，所述原料中：根据本专利技术的一些优选方面，以质量百分含量计，所述原料中：根据本专利技术的进一步优选方面，以质量百分含量计，所述原料中：根据本专利技术的更进一步优选方面，以质量百分含量计，所述原料中：根据本专利技术的乙烯优选方面，所述聚氯乙烯树脂的糊粘度为2450-2550mPa·s，体积密度为0.20-0.40g/ml。根据本专利技术的一些优选方面，所述环氧大豆油的环氧值为6.5-7.0mol/100克，酸值为0.2-0.4KOH/(mg/g)。根据本专利技术的一些优选方面，所述聚氯乙烯树脂、所述碳酸钙、所述对苯二甲酸二辛酯和所述环氧大豆油的投料质量比为1∶0.004-0.0052∶1.2-1.3∶0.13-0.15。根据本专利技术的一些具体且优选的方面，所述抗氧稳定剂为购自日本ADK的SC-72；所述色油购自大日精化，牌号VTKK151/286-1191。本专利技术提供的又一技术方案：一种上述所述的适用于中国人的碰撞测试假人头部皮肤材料的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：按配方称取好各原料，然后在容器中混合，将模具升温至175-185℃并保持20-50min，然后将混匀的各原料倒入加热后的模具中，烘烤20-50min，冷却，制成所述适用于中国人的碰撞测试假人头部皮肤材料。根据本专利技术的一些优选方面，控制所述混匀的各原料倒入加热后的模具中无气泡产生。根据本专利技术的一些具体方面，控制所述混匀的各原料倒入加热后的模具中无气泡产生的方法包括：将所述混匀的各原料缓慢倒入加热后的模具中，和/或，当将混匀的各原料倒入加热后的模具后并摇晃模具以进一步排空气泡。由于上述技术方案的运用，本专利技术与现有技术相比具有下列优点：本专利技术在常用皮肤材料聚氯乙烯树脂的基础上创新地采用特定含量的碳酸钙、特定含量的对苯二甲酸二辛酯和特定含量的环氧大豆油进行复配，尤其是控制聚氯乙烯和对苯二甲酸二辛酯的含量在特定范围，使得制成的头部皮肤材料无论是在韧性、延展性、弹性等方面均符合中国人的头部皮肤特性，同时经过跌落实验测得的合成加速度也符合中国人头部皮肤的数值区间，进而有利于准确获得汽车碰撞过程中头部尤其是中国人头部的安全防护测试数据，从而使得为中国人设计的汽车等交通工具能够采用合理的数据进行特定的设计，提升头部的安全保护性能；同时其可多次使用，耐久性较佳。具体实施方式以下结合具体实施例对本专利技术做进一步详细说明。应理解，这些实施例用于说明本专利技术的基本原理、主要特征和优点，而本专利技术不受以下实施例的限制。实施例中采用的实施条件可以根据具体要求做进一步调整，未注明的实施条件通常为常规实验中的条件。实施例所用原料均为可商购的工业品。下述实施例中，如无特殊说明，所有的原料基本来自于商购或者通过本领域的常规方法制备而得。实施例1本例提供一种适用于中国人的碰撞测试假人头部皮肤材料，以质量百分含量计，其原料包括：其中，聚氯乙烯树脂为购自日本Kaneka的PVC糊树脂H-24，碳酸钙为购自上海跃江化工，牌号为GF-250；环氧大豆油为购自日本ADK，型号为0-130C；抗氧稳定剂购自日本ADK，型号为SC-72；色油购自大日精化，牌号VTKK151/286-1191。其制备方法为：按配方称取好各原料，然后在容器中混合，将模具升温至180℃并保持30min，然后将混匀的各原料缓慢倒入加热后的模具中，倒完后摇晃模具以排出气泡，烘烤30min，冷却，制成适用于中国人的碰撞测试假人头部皮肤材料。实施例2本例提供一种适用于中国人的碰撞测试假人头部皮肤材料，以质量百分含量计，其原料包括：实施例3本例提供一种适用于中国人的碰撞测试假人头部皮肤材料，以质量百分含量计，其原料包括：对比例1基本同实施例1，其区别仅在于：将对苯二甲酸二辛酯替换为常用的邻苯二甲酸二辛酯。对比例2基本同实施例1，其区别仅在于：调整聚氯乙烯树脂的含量为30.99％，调整对苯二甲酸二辛酯的含量为57.12％。对比例3基本同实施例1，其区别仅在于：调整聚氯乙烯树脂的含量为46.99％，调整对苯二甲酸二辛酯的含量为41.12％。性能测试将上述实施例1-3以及对比例1-3所获得的皮肤材料进行如下一些性能测试，具体结果参见表1。头皮的测试方法：参考欧美体征假人所用的相关测试标准，即美国联邦法规49CFRPART572中SubpartB中的测试方法。将装配有碰撞测试假人头皮的头本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适用于中国人的碰撞测试假人头部皮肤材料，所述头部皮肤材料的原料包括聚氯乙烯树脂，其特征在于，所述原料还包括碳酸钙、对苯二甲酸二辛酯、环氧大豆油、抗氧稳定剂和色油；/n其中，以质量百分含量计，所述原料中：/n

【技术特征摘要】
1.一种适用于中国人的碰撞测试假人头部皮肤材料，所述头部皮肤材料的原料包括聚氯乙烯树脂，其特征在于，所述原料还包括碳酸钙、对苯二甲酸二辛酯、环氧大豆油、抗氧稳定剂和色油；
其中，以质量百分含量计，所述原料中：





2.根据权利要求1所述的适用于中国人的碰撞测试假人头部皮肤材料，其特征在于，以质量百分含量计，所述原料中：





3.根据权利要求2所述的适用于中国人的碰撞测试假人头部皮肤材料，其特征在于，以质量百分含量计，所述原料中：





4.根据权利要求1-3中任一项权利要求所述的适用于中国人的碰撞测试假人头部皮肤材料，其特征在于，所述聚氯乙烯树脂的糊粘度为2450-2550mPa·s，体积密度为0.20-0.40g/ml。


5.根据权利要求1-3中任一项权利要求所述的适用于中国人的碰撞测试假人头部皮肤材料，其特征在于，所述环氧大豆油的环氧值为6.5-7.0mol/100克，酸值为0.2-0.4KOH/(mg/g)。


6.根据权利要求1-3中任一项权...

【专利技术属性】
技术研发人员：许述财，殷绩伟，黄彬兵，朱志成，
申请(专利权)人：清华大学苏州汽车研究院相城，苏州清泰汽车安全科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32