安全气囊材料

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安全气囊材料
内容概括
气囊材料介绍、种类 气囊材料的发展现状 气囊材料性能要求 安全气囊材料的选择 气囊材料的织造设计 气囊材料的整理 结语
气囊材料
气囊袋是汽车安全气囊系统的一个重 要组成部分，它是一种化纤纺织品。
气囊种类
气囊袋织物成型方式有缝制型和全成形型， 表面有涂层和非涂层之分。
1 缝制型安全气囊织物由两层不同规格、 不同透气率的织物缝制而成。
国外研究主要集中在以下几个方面：
(1)气囊袋在展开后，织物的动态力学性能 的变化，即织物的经纬向应力、应变的情况和 相互关系；
(2)气囊袋展开后的影响透气量的因素； (3)织物在展开过程的模拟； (4)织物透气性与织物力学性能的关系； (5)气囊袋的折叠方法
结语
汽车安全气囊正向着更轻薄、柔 软、更易热定型、更易折叠、安全、 更轻量和成本更低的方向发展，作为 安全气囊主要结构材料的织物材料的 织造设计、整理技术也必须符合这一 发展趋势。
气囊材料的整理
洗涤清洁，轧光（轧光工艺中，温度 、 压力、轧光次数、织物运动速度是主 要的加工工艺参数。） 涂层氯丁橡胶基本已经淘汰，多数使 用硅涂层。
(1)硅橡胶具有优良的环境稳定性,在高, 低温度下能长期地保持原有的性能.
(2)硅橡胶化学性能稳定,和其它物质接触 时, 不会产生有害的影响.
(3)通过磨耗试验证明:硅橡胶涂覆织物仅 磨损 6mg;而氯丁橡胶涂覆织物磨损达 27mg.
缝制型安全气囊织物的缺点在于 ： （1）气囊四周的缝合边厚度大，不易折 叠，折叠后体积较大 ； （2）四周缝边的缝纫材料和缝纫工艺不 良是引起安全气囊工作失误的不安全因素 。
2全成形型安全气囊织物囊身为两层平纹 组织织物，四周封边为单层斜纹或重平组 织 织物，它避免了气囊四周的缝合加工。 由 于封边织物厚度小， 因此全成形型安全 气 囊织物折叠后体积小， 是安全气囊织物 的 技术发展方向 。
(1)锦纶长丝的初始模量低，织物手感柔软： (2)折叠性能良好。长期折叠强度不降低： (3)耐热性能优异，有利于抑制灼热烟气对纤 维的损伤； (4)强度高，富有弹性，耐冲击强度较高； (5)与橡胶材料的粘结性能良好； (6)成本适中。
气囊材料的织造设计
气囊织物为高密织物或超高密织物，加 工难度很大。
• 芦席斜纹 由数目相等的几条左斜 纹和几条右斜纹组合而 成的外观好象芦席的组 织，称为芦席斜纹组织。
• 重平组织 以平纹组织为基础，
沿着经（或纬）纱连一 个方向延长组织点所形 成的组织，称为重平组 织。重平组织又分为以 下几种:经重平组织： 以平纹组织为基础，沿 着经纱方向延长组织点 所形成的组织，称为经 重平组织。
最近,人们研究出一种既具有氯丁橡胶 低成本,又具有硅橡胶涂覆织物的优良 性能的新产品,该产品使用寿命长, 适 用于重型货车.折叠后尺寸更小,适用于 超微型轿车.热融台性也进一步得到改 善.
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气囊材料的发展现状
1 国外在开发新产品时已经开始注意 到安全气囊袋的过滤性能(即利用高性 能的过滤织物和透气性低的非涂层织 物共同来控制气囊袋系统的阻气性能) ，以减少汽车发生碰撞时气体发生器 产生的烟雾对车厢的污染。
(4)耐久性能试验中,硅橡胶涂覆织物能保 持 91%的初始性能,而氯丁橡胶仅能保持 86%.
(5)硅橡胶涂覆层摩擦系数小,触感好,便于折 叠后装入模件及充气后便于展开.
(6)硅橡胶耐极限热的能力强,比氯丁橡胶涂 覆 量小就可达到同样的耐热性.
(7)硅橡胶与尼龙66热融合性能好.在121～ 149℃(尼龙熔化与涂覆层融合的温度)氯丁 橡胶性 能衰变,而硅橡胶却能保持原有的性 能.如果织物 有裂痕,在热融合过程中,硅橡 胶能类似于无机填料 那样会扩散以填补裂 痕,从而弥补尼龙织物各处由 于织物丝粗细 不均造成强度不一致的缺陷.
1匹状织物（需缝制） 2涂层织物一般密度较低 3非涂层织物密度较高 4多臂织机加工的全成型气囊
1非涂层气囊袋织物的结构一般为平 纹。平纹织物具有最小的织物透气性 、最高的结构稳定性和最大的织物强 度。
2缝制型安全气囊织物的织造加工设 备有专用织机。
3全成型气囊袋的成型方法采用了全 成形原理，国外一家公司已经加工出 袋状织物，并获得相关专利。其囊身 部分为平纹组织，四周封边部分为芦 席斜纹编织。
现在市场上主要是非涂层气囊袋，国 外新款式高档汽车正越来越多的使用 全成型气囊袋。
2 我国已能生产安全气囊用中低旦锦 纶66工业丝,国外已开发出芳纶纤维/ 硅橡胶涂覆织物安全气囊,高硬度热塑 性弹性体已取代工程塑料用于气囊盖 中.
国内在开发安全气囊织物的研究工 作，主要集中在织物的加工技术，对 原料的开发研究相对较少，在产品的 成本方面，国内生产的气囊袋产品成 本较高。
安全气囊材料的选择
1 目前主要为聚酰胺纤维和聚酯纤 维，其中聚酰胺占绝大部分。但是聚 酯的发展较快。气囊织物特别是涂层 织物普遍使用的是高强聚酰胺纤维， 尤其是聚酰胺66长丝。
2 向低旦数的方向发展。
非涂层气囊囊体常用的原料是细度为840D、 630D、470 D、420D、315D的锦纶长丝(尼龙 66)。锦纶长丝制成气囊袋具有以下优点：
3涂层织物不易磨损，易于切割和缝纫。 空气孔隙率控制得更好；
4未涂层织物更轻、更软、体积更小，更 易回收处理。
气囊材料技术的发展
第一代：缝制型涂层织物气囊（美国 通 用840旦尼龙织物,涂覆氯丁橡胶） 第二代：仍然式缝制型涂层织物气囊 （ 420旦细支尼龙编织，硅酮涂层)
第三代：缝制型无涂层织物气囊（420 旦尼龙66丝）
第四代：无涂层（有涂层）全成型织物 气囊
气囊材料性能要求
气囊袋是汽车安全气囊的重要组成部 分，对此类织物具有如下要求：
(1)良好的物理机械性能：强度高、质量 轻；良好的摩擦性能；弹性好；
(2)适宜的热学性能：高熔点、高焓值、 阻燃；
(3)高化学稳定性、抗老化性； (4)折叠体积小，织物柔软，气囊迅速膨 胀时，不易擦伤人员的脸部皮肤。