有机硅与安全气囊的发展史

20年来,埃肯有机硅一直致力于打造更轻、更安全和耐久性更佳的安全气囊。

 

 

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产品/技术产品/技术https://silicones.elkem.com/ZH/Our_offer/KEC/Pages/SuccessStories/Silicones-and-the-History-of-Airbags.aspx2017-07-21T06:26:12ZPierre DEFAUX

1930年代后期,随着汽车数量的增多,因道路交通事故造成的重大伤害事件时有发生,从而迫使汽车制造商不断努力寻求解决汽车安全问题的办法。1950年代,美国开始采用碰撞试验和众所周知的假人模型来进行研究,并且首批安全气囊系统专利也同时问世。

驾驶员气囊的成功研发开启了安全气囊的发展之路,1970年代,福特和通用汽车率先采用了这种气囊。但当时由于安全气囊系统故障而导致的受伤事故发生率颇高,使得该研发成果几乎陷入了被业界弃用的窘境。而梅赛德斯-奔驰公司的工程师并未顺从这一趋势,最终新的安全气囊于1980年代顺利问世,并作为配备座椅安全带的全局约束系统的组成部分,成功应用于奔驰S级车型。

安全气囊是一种由气囊织物、烟火式充气装置和诸多电子元件构成的复杂设备!工程师需要花费很长的时间来进行碰撞过程表征、设计适当的气囊展开速度、管理整个系统的维护和耐久性,还要确保气囊能够在需要时顺利展开!

到了1990年代,安全气囊开始采用溶剂型氯丁橡胶进行涂层处理,氯丁橡胶是一种以绝缘性能而闻名的合成橡胶。但是,制造商很快发现氯丁橡胶的抗老化性能较差,使安全气囊的使用寿命大幅短于汽车寿命。此外,氯丁橡胶的涂布量较大,不仅提高了气囊的成本,同时也增加了整个模块的重量。

当安全气囊模块开始应用于欧洲制造的小型车时,有机硅自然而然地成为了替代氯丁橡胶的最佳安全气囊涂层材料,原因在于:有机硅的初始涂布量仅为氯丁橡胶的一半,即可有效地对气囊织物进行涂层处理;有机硅可制成无溶剂的液态硅橡胶配方;有机硅材料易于加工,使气囊织物的结构更加紧凑,从而缩小了整个安全气囊模块的尺寸,满足雷诺Twingo小型车(1995年)的应用需求。

更重要的是,有机硅的抗老化性能明显优于氯丁橡胶,可有效耐受热/冷/湿加速老化试验,因此,经过有机硅涂层处理的尼龙织物能够在安全气囊模块中展现出极佳的耐久性。无论是新车还是已使用10年的旧车,当发生事故时,我们的有机硅材料都能确保安全气囊正确适时地展开。

随着行车安全意识的不断加强,并凭借驾驶员安全气囊与座椅安全带结合使用的成功经验,汽车工程师又研发出了保护车内其他乘客的安全模块。

继乘客安全气囊问世之后,为了加强对乘客的正面防护,1990年代推出了可缓冲侧向冲击力的侧面安全气囊。这种气囊起初仅具备保护臀部和胸部的功能,经过改进后又增加了头部保护功能,此后制造商推出了侧面帘式安全气囊。这种长型安全气囊能够从车顶展开并覆盖整个侧面车窗区域,不仅可保护驾驶员和前排乘客的头部,也可对后排乘客起到防护作用。

到了2000年代和2010年代,膝部安全气囊、充气式座椅安全带、车顶安全气囊(如:2014年雪铁龙C4 Cactus所采用的安全气囊)等诸多其它类型的安全气囊相继问世。2012年,沃尔沃在V40车型中采用了大型外置安全气囊,这种气囊可充气膨胀,弹起引擎盖,保护行人的头部免受撞击伤害。此外,安全气囊系统还可用于制造雪崩安全气囊、摩托车安全气囊、安全气囊式自行车头盔(Hövding),当发生事故时便可展开安全气囊。

在各种不同的安全气囊中,有机硅材料均展现出耐热性、可控的气密性和良好的机械性能。我们会不断对这些有机硅材料加以改进,以应对市场的严峻挑战和变革。我们即将开启新的篇章,延续安全气囊的发展之路。

 

 

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