发热组合物及其制造方法技术

本发明专利技术提供一种发热组合物，通过混合镁铝合金(A1)、氧化剂(B)、至少一种粘合剂(C)和以水为主要成分的溶剂，粘合剂选自纤维素基水溶性聚合物和乙烯基水溶性聚合物，并且干燥所获的混合物，制得该发热组合物。该发热组合物的含水量不高于1.0％质量份数。本发明专利技术还涉及这种发热组合物的制造方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种发热组合物，其具有高可燃性和燃烧性，以产生大量的热，例如用于使混合式充气器里的储存气体快速加热到高温的发热组合物，以及，本专利技术涉及这种发热组合物的制造方法。
技术介绍
在机动车例如轿车中安装气囊装置，从而由气体发生器(充气器)喷射的气体使气囊膨胀。安装气囊装置是为了保护机动车乘员使其免受碰撞所导致冲击的影响。用于气囊装置的气体发生器披露于，例如，日本专利公开No. 2004-149097。在日本专利公开No. 2004-149097中披露的气囊装置具有大致管状气体发生器。 在该气体发生器中，设置有第一室和第二室。在气体发生器中，第一室和第二室由可破裂板隔开。第一室储存发热组合物。第二室储存加压储存气体，例如氩气。在气体发生器中，当感应到碰撞所引起的机动车冲击时，点火装置首先激活。接着，第一室中的发热组合物燃烧，从而产生高温燃烧气体。然后，来自发热组合物的燃烧气体由于其压力冲破可破裂板， 并且流入第二室。结果，燃烧气体的热使第二室中的储存气体膨胀，从而，燃烧气体和储存气体的混合气体通过扩散器喷出。喷出上述燃烧气体和储存气体的混合气体的气体发生器称为混合式充气器。对于用作具有高热值(high calorific value)和可燃性的气体发生器,优选使用含有镁铝合金(铝和镁的合金)作为燃料的发热组合物。含有镁铝合金的发热组合物描述于例如日本专利公开No. 2006-117508和No. 2008-030970 在日本专利公开 No. 2006-117508或者No. 2008-030970中描述的发热组合物具有高可燃性，并通过将镁铝合金粉末(作为燃料成分)、氧化剂、以及有机硅树脂粘合剂(作为含有乙醇的粘合剂)相混合，并且干燥混合物，制得发热组合物。在制造日本专利公开No. 2006-117508或者日本专利公开No. 2008-030970中所披露的发热组合物时，有机溶剂(乙醇)用作混合镁铝合金粉末、氧化剂、以及粘合剂的溶剂。 特别需要注意的是需要对有机溶剂进行处理，从而确保操作者的安全，或保护环境。例如， 在制造发热组合物时，要求操作者戴上安全保护装置，例如，防护面具和护目镜。因而，优选地，在制造发热组合物时，在工作地点，尽量少使用有机溶剂。据此，可以采用包含水作为主要成分的溶剂替代有机溶剂的方法。然而，使用这种溶剂制造的发热组合物带来的问题是可燃性下降，特别是在低温( _40°C )时的可燃性下降。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种发热组合物，该发热组合物允许在使用以水为主要成分的溶剂替代有机溶剂进行制造时可以容易地进行处理，并且抑制了可燃性的降低，以及，本专利技术还提供用于制造该组合物的方法。为了实现上述的目的，根据本专利技术的第一方面，提供一种发热组合物，该发热组合物通过下述方法制成混合镁铝合金、氧化剂、至少一种选自纤维素基水溶性聚合物和乙烯基水溶性聚合物的粘合剂、以及以水作为主要成分的溶剂，以及，干燥其混合物。发热组合物的水含量不大于1.0%质量份数。根据本专利技术的第二方面，提供了一种用于制造发热组合物的方法。该方法包括混合镁铝合金、氧化剂、至少一种选自纤维素基水溶性聚合物和乙烯基水溶性聚合物的粘合齐U、以及以水作为主要成分的溶剂；以及，干燥通过混合得到的混合物，使得发热组合物的水含量不大于1.0%质量份数。根据本专利技术的第三方面，提供了一种发热组合物，该发热组合物通过下述方法制成混合硼、氧化剂、至少一种选自纤维素基水溶性聚合物和乙烯基水溶性聚合物的粘合齐U、5-氨基四唑、以及以水作为主要成分的溶剂；并且干燥其混合物。发热组合物的水含量不大于O. 7%质量份数。根据本专利技术的第四方面，提供了一种用于制造发热组合物的方法。该方法包括 将硼、氧化剂、至少一种选自纤维素基水溶性聚合物和乙烯基水溶性聚合物的粘合剂、和 5-氨基四唑与以水作为主要成分的溶剂进行混合；以及，干燥通过混合得到的混合物，使得发热组合物的水含量不大于O. 7%质量份数。根据本专利技术的第五方面，提供了一种发热组合物，该发热组合物通过下述方法制得混合镁铝合金、氧化剂、至少一种选自纤维素基水溶性聚合物和乙烯基水溶性聚合物的粘合剂、以及以水作为主要成分的溶剂；通过挤出成型，使其混合物成型；然后，对成型产品进行干燥。发热组合物的水含量不大于1.0%质量份数。根据本专利技术的第六方面，提供了一种用于制造发热组合物的方法。该方法包括 混合镁铝合金、氧化剂、至少一种选自纤维素基水溶性聚合物和乙烯基水溶性聚合物的粘合剂、以及以水作为主要成分的溶剂；通过挤出成型 ，使通过混合步骤制得的混合物成型； 以及，使通过成型步骤制得的成型产品干燥，使得发热组合物的水含量不大于1.0%质量份数。根据本专利技术的第七方面，提供了一种发热组合物，该发热组合物通过下述方法制成混合镁铝合金、氧化剂、至少一种选自纤维素基水溶性聚合物和乙烯基水溶性聚合物的粘合剂、硼、以及以水作为主要成分的溶剂；以及干燥其混合物。发热组合物中的硼含量少于发热组合物中的镁铝合金含量。发热组合物含有质量份数为10%至50%的镁铝合金和硼混合物，质量份数为40%至89. 5%的氧化剂、以及O. 5%至10%质量份数的至少一种粘合剂(选自纤维素基水溶性聚合物和乙烯基水溶性聚合物)。发热组合物的水含量不大于I.0%质量份数。具体实施方式下面说明根据本专利技术第一实施例的发热组合物。第一实施例的发热组合物包含镁铝合金(Al)、氧化剂(B)、以及粘合剂(C)。发热组合物的水含量不大于1.0%质量份数。(Al)镁铝合金是一种铝(Al)和镁(Mg)的合金，包含在发热组合物中作为燃料组分。优选地，镁铝合金中Mg与Al的组成比在20 80到70 30的范围内，更优选为35 65到65 35。镁铝合金可含有除铝或镁之外的一种或多种金属成分。举例说明其他金属成分包括钙(Ca)、锰(Mn)、锂(Li)、硅(Si)、锑(Sb)、锶(Sr)、锌(Zn)J^ (Zr)、钪 (Sc)、乾(Y)、锡(Sn)和稀土金属(rare earth metals)。镁招合金可以含有这些金属成分中的一种或多种。粉末形式的镁铝合金包含在发热组合物中。优选地，镁铝合金的平均颗粒直径在 I μ m到100 μ m的范围中，更优选为I μ m到70 μ m范围内，进一步优选为I μ m到10 μ m范围内。优选地，在发热组合物中，镁铝合金的含量比率为10%质量份数到50%质量份数。在本说明书中，平均颗粒直径定义为通过颗粒尺寸分布(通过激光衍射颗粒直径分布分析仪测得)获得的中值直径。氧化剂(B)包含在发热组合物中，以使作为燃料组分的镁铝合金产生氧化反应。 包含在发热组合物中的已知的氧化剂作为氧化剂使用。实例包括碱式金属硝酸盐、硝酸盐、高氯酸盐、和氯酸盐。碱式金属硝酸盐的实例包括碱式硝酸铜、碱式硝酸钴、碱式硝酸锌、碱式硝酸锰、碱式硝酸铁、碱式硝酸钥、碱式硝酸铋和碱式硝酸铈。硝酸盐的实例包括 碱金属硝酸盐(例如，硝酸钾和硝酸钠)、碱土金属硝酸盐(例如，硝酸锶和硝酸铵)。高氯酸盐的实例包括高氯酸钾、高氯酸钠和高氯酸铵。氯酸盐的实例 包括氯酸钾和氯酸钠。 发热组合物可能包括这些氧化剂中的一种或多种。特别地，因为其高热量，优选地，使用至少一种选自碱金本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种发热组合物，通过混合镁铝合金（Ａ１）、氧化剂（Ｂ）、至少一种选自纤维素基水溶性聚合物和乙烯基水溶性聚合物的粘合剂（Ｃ）、以水为主要成分的溶剂，并且干燥其混合物，制成所述发热组合物，其中，所述发热组合物的含水量不高于１．０％质量份数。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：新美泰史，大野芳生，山腰哲平，酒井圣史，栗山雄治，水谷治靖，芝本秀文，
申请(专利权)人：丰田合成株式会社，
类型：发明
国别省市：JP