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热塑性弹性体TPEE布料在汽车安全气囊系统中的应用

时间:2022-11-16 15:31:51 作者:tpee安全气囊布料 点击:

随着我国汽车电子工业的飞速经济发展 ,在谋求企业高质量、高性能与独特性的同时 ,汽车的安全性可以得到社会越来越高的关注,安全气囊正成为一种新型国家汽车的一个重要标准进行特征。第一个中国汽车信息安全气囊在 20世纪 70年代出现于美国的通用技术公司的汽车上 ,随后 ,安全气囊装备的速度在世界市场范围内能够迅速不断增长。安全气囊从开始工作只为驾驶员装备的前排气囊快速发展问题到现在的乘客前排气囊、胸侧安全气囊、窗帘式安全气囊、膝气囊等。在北美洲,最新的丰田汽车数量最多共装有 12个安全气囊。由此我们可见 ,汽车的安全气囊系统已进入到了一个具有全新的发展历史时期。

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除了传感器、微处理器、气体发生器和气囊外,气囊盖也是气囊系统的重要组成部分。 热塑性弹性体是气囊盖板的主要材料。 用于气囊罩的热塑性弹性体主要包括聚烯烃共混型热塑性弹性体(TPO、TPV)、聚氨酯型热塑性弹性体(TPU)、聚酯型热塑性弹性体(TPEE)。

        安全气囊盖有常用两种材料可以使用。日系车一般使用TPV,欧系车都使用TPEE。TPV一般使用在90A左右硬度,在国产车中,德系车一般都使用55D硬度的TPEE。而美系车一般使用45-50D的硬度,理论上是40-55D都可以使用。目前 ,汽车安全气囊盖板一般采用热塑性弹性体,主要有 TPV  ( TPO ) 、TPU、TPEE。三者由于分子组成及结构的差别 ,使之具有不同的性能。

        热塑性弹性体的共同结构特征是必然含有分子间作用力足够大的物理交联段 (或在高温下能够解离的化学键 ) 和自由旋转能力较大的高弹性链 段 。物理交联段起着分子间化学或物理的交联作用和补强效应。材料兼具橡胶的弹性和塑料的可加工性[聚烯烃共混型热塑性弹性体是一种动态硫化型的热塑性弹性体( TPE) , 是橡胶[二元乙丙橡胶(EPM) 、三元乙丙橡胶( EPDM) 、丁腈橡胶(NBR)等]与聚烯烃树脂(主要为PP和PE)共混,在共混过程中使橡胶与交联剂产生化学交联形成只有几微米的橡胶粒子分散于聚烯烃连续相中。部分交联的共混物称为TPO,完全动态硫化时,橡胶粒子的凝胶量大于97% ,其动态硫化共混物称为TPV。

TPU 是由异氰酸酯氨基甲酸酯硬段与聚酯或聚醚软段反应而成的热塑性橡胶。分子间的氢键交联和偶极相互作用或聚合物链间的光交联是导致材料热塑性的主要原因。随着温度的升高或降低,两种交联形式的 TPU 是可逆的。

TPEE是一种含有芳香族聚酯硬段(结晶相)和脂肪族聚酯或聚醚软段(连续相)的嵌段共聚物,又称聚酯橡胶。TPEE是一种线性嵌段共聚物,其强度来自于作为连续相分散在无定形软段中的结晶相或“硬段”的聚酯嵌段。连续相由软链段和其他不能结晶的聚酯嵌段组成。整个弹性体由连续的无定形网络和部分连续的结晶网络组成。当弹性体受到外力时,应力首先通过连接分子传递到晶相。当微晶受到应力并开始取向时,应力传递到共聚物的网络结构中,最终弹性区承受全部应力,共聚物就像交联弹性体一样产生弹性应变。


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