專利名稱:一種產(chǎn)氣組合物及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明是關于一種產(chǎn)氣組合物及其制備方法。
技術背景
產(chǎn)氣組合物是指燃燒后產(chǎn)生氣體的各種物質(zhì)。常用的產(chǎn)氣組合物為固體形態(tài)的組合物，一般含有疊氮化合物，也有正在研究中的非疊氮化合物產(chǎn)氣組合物。但固態(tài)產(chǎn)氣組合物本身容易受到外界環(huán)境因素的影響，不同的外界溫度會造成不同的燃燒性能。而且，由于固體藥劑對形狀和尺寸的限制，使其無法被任意裝配，發(fā)生器的尺寸較大，且不可回收，帶來了浪費和環(huán)境污染問題。
為了克服固態(tài)產(chǎn)氣組合物的缺陷，人們正在嘗試研究液態(tài)產(chǎn)氣組合物。目前，液態(tài)產(chǎn)氣組合物已經(jīng)在航天等領域得到了部分應用。目前的液體液態(tài)產(chǎn)氣組合物含有偏二甲腈、四氧化二氮或硝酸羥胺。如美國專利63^831B1中公開了一種含有過氧化氫、硝酸羥胺和水的液體產(chǎn)氣組合物。但是，現(xiàn)有的產(chǎn)氣組合物由于存在毒性大、腐蝕性大和揮發(fā)性大的缺點，不適于大規(guī)模應用。
目前，汽車中的安全氣囊使用的產(chǎn)氣組合物的一般要求為，燃燒溫度低于2500K ； 燃氣少煙，低腐蝕；產(chǎn)氣量大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術中液態(tài)產(chǎn)氣組合物具有的毒性大的問題，提供一種無毒、產(chǎn)氣溫度低、燃燒速度快、燃燒后無殘渣的液態(tài)產(chǎn)氣組合物。
本發(fā)明提供了一種產(chǎn)氣組合物，所述產(chǎn)氣組合物含有溶質(zhì)、溶劑，其中，所述產(chǎn)氣組合物還含有助溶劑，所述溶質(zhì)為硝酸乙酯、硝化二乙醇胺或聚氨酯。
本發(fā)明提供了一種產(chǎn)氣組合物的制備方法，該方法包括將溶質(zhì)、溶劑和助溶劑在 0-65°C的條件下混合均勻，得到產(chǎn)氣組合物，其中，所述溶質(zhì)為硝酸乙酯、硝化二乙醇胺或
聚氨酯。
本發(fā)明提供的產(chǎn)氣組合物具有無毒、產(chǎn)氣效率高、燃燒速度快、燃燒后無殘渣、燃燒溫度低、適于規(guī)?；瘧玫奶攸c。
具體實施方式
本發(fā)明提供的產(chǎn)氣組合物含有溶質(zhì)、溶劑，其中，所述產(chǎn)氣組合物還含有助溶劑， 所述溶質(zhì)為硝酸乙酯、硝化二乙醇胺或聚氨酯。
所述聚氨酯又稱為聚氨基甲酸酯，是主鏈上含有重復氨基甲酸酯基團的大分子化合物的統(tǒng)稱，是由有機二異氰酸酯或多異氰酸酯與二羥基或多羥基化合物進行聚合而成， 按低聚物多元醇類型可分為聚醚聚氨酯、聚酯聚氨酯及聚烯烴型聚氨酯等，分別由聚醚多元醇、聚酯多元醇或聚丁二烴二醇等作為低聚物多元醇與多元異氰酸酯進行加成聚合反應而生成。具體的聚氨酯的例子包括但不限于一元醇聚氨酯、聚醚聚氨酯、聚酯聚氨酯或聚烯烴型聚氨酯，優(yōu)選為聚醚聚氨酯。聚醚聚氨酯優(yōu)選為聚醚二醇型聚氨酯或聚醚三醇型聚氨酯。所述聚氨酯的重均分子量優(yōu)選為30000-60000，進一步優(yōu)選為30000-40000。滿足上述條件的聚氨酯可以通過商購獲得，如泰州菲爾特高分子材料有限公司生產(chǎn)的FZS-11、 FRR-21 或 FC-41。
所述溶劑為水、醇和有機酸酯中的一種或幾種。
所述醇為C1-C6 —元或多元醇，例如乙醇、丙醇、丙二醇、丙三醇和季戊四醇中的一種或幾種；所述有機酸酯為C1-C12的醇和C1-C12的有機酸形成的酯，例如乙酸乙酯、乙酸丁酯、三醋酸甘油酯、丙酸乙酯和丙酸丁酯中的一種或幾種。
以產(chǎn)氣組合物的總重量為基準，溶質(zhì)的含量為40-85%，溶劑的含量為5-40%，助溶劑的含量為5-40%。
所述助溶劑是能夠提高溶質(zhì)在溶劑中的溶解性的物質(zhì)，可以選自液態(tài)烴、無機酸酯、胼、水合胼、硝酸胼和硝酸鹽中的一種或幾種。所述液體烴優(yōu)選為戊烷、己烷和辛烷中的一種或幾種；所述無機酸酯優(yōu)選為硝酸丙酯和/或磷酸二甲酸酯；所述硝酸鹽優(yōu)選為硝酸鈉、硝酸鉀、硝酸銨、硝酸鋁、硝酸鎂、硝酸鈣、硝酸銅、硝酸鉛、硝酸鍶和硝酸鈰中的一種或幾種。
優(yōu)選情況下，所述產(chǎn)氣組合物中還含有穩(wěn)定劑和/或鈍化劑，以產(chǎn)氣組合物的總重量為基準，穩(wěn)定劑和助溶劑的總含量為0.1-10%。
所述穩(wěn)定劑是降低初始燃燒速度的物質(zhì)，優(yōu)選為氯化鉀、硫酸鉀、碳酸鈣、草酸鉛、 草酸鈣和氯化銨中的一種或幾種。
所述鈍化劑是多孔性物質(zhì)或吸附能力強的高聚物，優(yōu)選為二氧化硅、硅藻土、甲基纖維素、乙基纖維素、硝化纖維素、乙酸纖維素、甲基纖維素鈉、乙基纖維素鈉、羥甲基纖維素鈉、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、聚丙烯酰胼、明膠和多孔淀粉中的一種或幾種。所述多孔淀粉是一種新型的變性淀粉，它是將天然生淀粉經(jīng)過水解外理以后，在其顆料表面形成小孔，并一直延伸到顆粒內(nèi)部，是一種類似馬蜂窩狀的中空顆粒，可以盛裝各種物質(zhì)于其中，具有良好的吸附性。因此，多孔淀粉是一種高科技含量的新型有機吸附劑和包埋材料，廣泛用于醫(yī)藥、農(nóng)藥、印刷、日用化工、化妝品和食品行業(yè)。其性狀為棕色透明管狀的膠體固態(tài)燃燒物，無毒，無味。
本發(fā)明提供的產(chǎn)氣組合物的制備方法包括，將溶質(zhì)、溶劑和助溶劑在0_65°C的條件下混合均勻，得到產(chǎn)氣組合物，其中，所述溶質(zhì)為硝酸乙酯、硝化二乙醇胺或聚氨酯。
以制得的產(chǎn)氣組合物的總重量為基準，溶質(zhì)的用量為40-85%，溶劑的用量為 5-40%，助溶劑的用量為5-40%。優(yōu)選情況下，所述產(chǎn)氣組合物中還含有穩(wěn)定劑和/或鈍化劑，以產(chǎn)氣組合物的總重量為基準，穩(wěn)定劑和助溶劑的總用量為0. 1-10%。
所述溶質(zhì)、溶劑、助溶劑、穩(wěn)定劑和鈍化劑的種類已在上文中做出詳細說明，在此不在贅述。
所述的混合方法為本領域技術人員所公知，如將原料放在玻璃容器中，攪拌至混合均勻。
在混合的過程中，溫度應控制為0_65°C，優(yōu)選情況下溫度為15-65°C?？刂茰囟鹊姆椒槌Ｒ?guī)方法，如利用恒溫水浴控制溫度。
優(yōu)選情況下，可以將得到的產(chǎn)氣組合物抽真空至0. 01兆帕以下，以除去液體中的氣泡。[0025]下面通過實施例對本發(fā)明做進一步的說明。
實施例1
本實施例用于說明本發(fā)明所提供的產(chǎn)氣組合物及其制備方法。
以總重量為基準，在三口燒瓶中加入60重量％的硝酸乙酯，35重量％的硝酸丙酯和5重量％的乙酸乙酯，將三口燒瓶放入60。C恒溫水浴鍋中，攪拌，至混合均勻。將混合物密封，抽真空至0.01兆帕，得到產(chǎn)氣組合物Al。
將制得的產(chǎn)氣組合物A裝入鋼制發(fā)生器，按照標準GBT 19949. 1-2005《道路車輛安全氣囊部件第3部分-氣體發(fā)生器總成試驗》在60L密閉容器中進行容器壓力試驗，測得結果列于表1。
實施例2
本實施例用于說明本發(fā)明所提供的產(chǎn)氣組合物及其制備方法。
以總重量為基準，在三口燒瓶中加入75重量％的硝化二乙醇胺，10重量％的辛烷、5重量％的乙酸乙酯、10重量％的水和5重量％的氯化鉀，將三口燒瓶放入40°C恒溫水浴鍋中，攪拌，至混合均勻。將混合物密封，抽真空至0.01兆帕，得到產(chǎn)氣組合物A2。
按照與實施例1相同的方法，將制得的產(chǎn)氣組合物在60L密閉容器中進行容器壓力試驗，測得結果列于表1。
實施例3
本實施例用于說明本發(fā)明所提供的產(chǎn)氣組合物及其制備方法。
以總重量為基準，在三口燒瓶中加入55重量％的聚氨酯(PU628，廣州千合化工原料有限公司，聚醚二醇型聚氨酯，重均分子量35000)，15重量％的水、20重量％的乙醇、5重量％的水合胼和5重量％的硝化纖維素，將三口燒瓶放入20°C恒溫水浴鍋中，攪拌，至混合均勻。將混合物密封，抽真空至0.01兆帕，得到產(chǎn)氣組合物A3。
按照與實施例1相同的方法，將制得的產(chǎn)氣組合物在60L密閉容器中進行容器壓力試驗，測得結果列于表1。
實施例4
本實施例用于說明本發(fā)明所提供的產(chǎn)氣組合物及其制備方法。
以總重量為基準，在三口燒瓶中加入47重量％的聚氨酯(PU102，溫州市藍寶化學有限公司，聚醚三醇型聚氨酯，重均分子量35000)，30重量％的乙酸乙酯、10重量％的丙醇、10重量％的甲基纖維素和3重量％的硝酸鉀，將三口燒瓶放入20°C恒溫水浴鍋中，攪拌，至混合均勻。將混合物密封，抽真空至0.01兆帕，得到產(chǎn)氣組合物A4。
按照與實施例1相同的方法，將制得的產(chǎn)氣組合物在60L密閉容器中進行容器壓力試驗，測得結果列于表1。
實施例5
本實施例用于說明本發(fā)明所提供的產(chǎn)氣組合物及其制備方法。
以總重量為基準，在三口燒瓶中加入57重量％的聚氨酯(raS-11，泰州菲爾特高分子材料有限公司，端羥基聚丁二烯型聚氨酯，重均分子量40000)，25重量％的三醋酸甘油酯、5重量％的胼、10重量％的多孔淀粉和3重量％的硝酸鍶，將三口燒瓶放入30°C恒溫水浴鍋中，攪拌，至混合均勻。將混合物密封，抽真空至0.01兆帕，得到產(chǎn)氣組合物A5。
按照與實施例1相同的方法，將制得的產(chǎn)氣組合物在60L密閉容器中進行容器壓力試驗，測得結果列于表1。
實施例6
本實施例用于說明本發(fā)明所提供的產(chǎn)氣組合物及其制備方法。
以總重量為基準，在三口燒瓶中加入52重量％的聚氨酯(FC-41，泰州菲爾特高分子材料有限公司，聚戊二醇壬二酸酯型聚氨酯，重均分子量40000)，20重量％的丙酸乙酯、 10重量％的丙二醇、10重量％的水合胼和8重量％的多孔淀粉，將三口燒瓶放入50°C恒溫水浴鍋中，攪拌，至混合均勻。將混合物密封，抽真空至0.01兆帕，得到產(chǎn)氣組合物A6。
按照與實施例1相同的方法，將制得的產(chǎn)氣組合物在60L密閉容器中進行容器壓力試驗，測得結果列于表1。
對比例1
本對比例說明現(xiàn)有技術的安全氣囊產(chǎn)氣藥的制備
將烘干的疊氮化鈉和氧化鐵分別在球磨機中磨細至20微米，然后將上述疊氮化鈉和氧化鐵按重量比為62 38的比例混合均勻得到混合物。
在上述混合物中加入混合物總重量15重量％的酒精，并混合均勻，將藥粉濕混成團，并放入造粒機造粒，并在溫度為70°C的烘箱中烘干至含水量不大于0. 2重量％。然后將藥粒放入壓片機壓制成型。
按照本對比例的方法制備得到的安全氣囊產(chǎn)氣藥以其總重量為基準，該產(chǎn)氣藥中疊氮化鈉的含量為62重量％，氧化鐵的含量為38重量％。
得到產(chǎn)氣組合物Bi。
按照與實施例1相同的方法，將制得的產(chǎn)氣組合物在60L密閉容器中進行容器壓力試驗，測得結果列于表1。
表 1
權利要求
1.一種產(chǎn)氣組合物，該產(chǎn)氣組合物含有溶質(zhì)和溶劑，其特征在于，所述產(chǎn)氣組合物還含有助溶劑，所述溶質(zhì)為硝酸乙酯、硝化二乙醇胺或聚氨酯，所述聚氨酯為一元醇聚氨酯、聚醚聚氨酯、聚酯聚氨酯或聚烯烴型聚氨酯；所述聚氨酯的重均分子量為30000-60000，所述助溶劑為液態(tài)烴、無機酸酯和硝酸鹽中的一種或幾種，其中，所述液態(tài)烴為戊烷、己烷和辛烷中的一種或幾種；所述無機酸酯為硝酸丙酯和/或磷酸二甲酸酯；所述硝酸鹽為硝酸鈉、 硝酸鉀、硝酸銨、硝酸鋁、硝酸鎂、硝酸鈣、硝酸銅、硝酸鉛、硝酸鍶和硝酸鈰中的一種或幾種。
2.根據(jù)權利要求
1所述的產(chǎn)氣組合物，其中，以產(chǎn)氣組合物的總量為基準，溶質(zhì)的含量為40-85重量％，溶劑的含量為5-40重量％，助溶劑的含量為5-40重量％。
3.根據(jù)權利要求
1或2所述的產(chǎn)氣組合物，其中，所述溶劑為水、醇和有機酸酯中的一種或幾種。
4.根據(jù)權利要求
3所述的產(chǎn)氣組合物，其中，所述醇為乙醇、丙醇、丙二醇、丙三醇和季戊四醇中的一種或幾種；所述有機酸酯為乙酸乙酯、乙酸丁酯、三醋酸甘油酯、丙酸乙酯和丙酸丁酯中的一種或幾種。
5.根據(jù)權利要求
1或2所述的產(chǎn)氣組合物，其中，所述產(chǎn)氣組合物還含有穩(wěn)定劑，以產(chǎn)氣組合物的總量為基準，穩(wěn)定劑的總含量為0.1-10%。
6.根據(jù)權利要5所述的產(chǎn)氣組合物，其中，所述穩(wěn)定劑為氯化鉀、硫酸鉀、碳酸鈣、草酸鉛、草酸鈣和氯化銨中的一種或幾種。
7.權利要求
1所述產(chǎn)氣組合物的制備方法，其特征在于，該方法包括將溶質(zhì)、溶劑和助溶劑在0°C-65°C的溫度下混合均勻，得到產(chǎn)氣組合物，其中，所述溶質(zhì)為硝酸乙酯、硝化二乙醇胺或聚氨酯，所述聚氨酯為一元醇聚氨酯、聚醚聚氨酯、聚酯聚氨酯或聚烯烴型聚氨酯；所述聚氨酯的重均分子量為30000-60000，所述助溶劑為液態(tài)烴、無機酸酯和硝酸鹽中的一種或幾種，其中，所述液態(tài)烴為戊烷、己烷和辛烷中的一種或幾種；所述無機酸酯為硝酸丙酯和/或磷酸二甲酸酯；所述硝酸鹽為硝酸鈉、硝酸鉀、硝酸銨、硝酸鋁、硝酸鎂、硝酸鈣、硝酸銅、硝酸鉛、硝酸鍶和硝酸鈰中的一種或幾種。
8.根據(jù)權利要求
7所述的方法，其中，以得到的產(chǎn)氣組合物的總量為基準，溶質(zhì)的用量為40-85重量％，溶劑的用量為5-40重量％，助溶劑的用量為5-40重量％。
9.根據(jù)權利要求
7或8所述的方法，其中，所述溶劑為水、醇和有機酸酯中的一種或幾種。
10.根據(jù)權利要求
7或8所述的方法，其中，在產(chǎn)氣組合物中還加入穩(wěn)定劑，穩(wěn)定劑的總用量為0. 1-10%。
11.根據(jù)權利要求
10所述的方法，其中，所述穩(wěn)定劑為氯化鉀、硫酸鉀、碳酸鈣、草酸鉛、草酸鈣和氯化銨中的一種或幾種。
專利摘要
本發(fā)明是關于一種產(chǎn)氣組合物及其制備方法。本發(fā)明提供的產(chǎn)氣組合物含有溶質(zhì)、溶劑，其中，所述產(chǎn)氣組合物還含有助溶劑，所述溶質(zhì)為硝酸乙酯、硝化二乙醇胺或聚氨酯。本發(fā)明提供的產(chǎn)氣組合物的制備方法，該方法包括將溶質(zhì)、溶劑和助溶劑在0-65℃的條件下混合均勻，得到產(chǎn)氣組合物，其中，所述溶質(zhì)為硝酸乙酯、硝化二乙醇胺或聚氨酯。本發(fā)明提供的產(chǎn)氣組合物具有無毒、產(chǎn)氣效率高、燃燒速度快、燃燒后無殘渣、燃燒溫度低、適于規(guī)?；瘧玫奶攸c。
文檔編號C06B25/34GKCN101468934 B發(fā)布類型授權 專利申請?zhí)朇N 200710307041
公開日2011年11月16日 申請日期2007年12月27日
發(fā)明者何建梅, 吳寒杰, 李金貴, 韓慧芳 申請人:比亞迪股份有限公司導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan