CN111073172B - 一种适用于中国人的碰撞测试假人头部皮肤材料及其制备方法 - Google Patents

一种适用于中国人的碰撞测试假人头部皮肤材料及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111073172B
CN111073172B CN201911263845.9A CN201911263845A CN111073172B CN 111073172 B CN111073172 B CN 111073172B CN 201911263845 A CN201911263845 A CN 201911263845A CN 111073172 B CN111073172 B CN 111073172B
Authority
CN
China
Prior art keywords
chinese
percent
skin material
head skin
raw materials
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201911263845.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111073172A (zh
Inventor
许述财
殷绩伟
黄彬兵
朱志成
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tsinghua University
Suzhou Automotive Research Institute of Tsinghua University
Original Assignee
Suzhou Qingtai Automobile Safety Technology Co ltd
Suzhou Automotive Research Institute of Tsinghua University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Suzhou Qingtai Automobile Safety Technology Co ltd, Suzhou Automotive Research Institute of Tsinghua University filed Critical Suzhou Qingtai Automobile Safety Technology Co ltd
Priority to CN201911263845.9A priority Critical patent/CN111073172B/zh
Priority to CN202111068290.XA priority patent/CN113861583B/zh
Publication of CN111073172A publication Critical patent/CN111073172A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111073172B publication Critical patent/CN111073172B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L27/00—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L27/02—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L27/04—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment containing chlorine atoms
    • C08L27/06—Homopolymers or copolymers of vinyl chloride
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/24—Acids; Salts thereof
    • C08K3/26—Carbonates; Bicarbonates
    • C08K2003/265—Calcium, strontium or barium carbonate

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)

Abstract

本发明公开了一种适用于中国人的碰撞测试假人头部皮肤材料，以质量百分含量计，其原料包括聚氯乙烯树脂37.5‑40.5%、碳酸钙0.1‑2%、对苯二甲酸二辛酯47.5‑50.5%、环氧大豆油4‑7%、抗氧稳定剂0.5‑3%、色油3‑6%；制备：按配方称取好各原料，在容器中混合，将模具升温至175‑185℃并保持20‑50min，然后将混匀的各原料倒入加热后的模具中，烘烤20‑50min，冷却，制成；本发明材料制成的皮肤能够模拟中国人的头部皮肤特征，性能稳定，能够准确地测试出符合中国人的碰撞测试性能数据，提升中国人在车辆意外事故的碰撞过程中头部的安全保护性能，且可多次使用，耐久性较佳。

Description

一种适用于中国人的碰撞测试假人头部皮肤材料及其制备 方法
技术领域
本发明属于汽车安全技术领域，尤其涉及碰撞测试假人的制造，具体涉及一种适用于中国人的碰撞测试假人头部皮肤材料及其制备方法。
背景技术
碰撞测试假人是根据人体工程学原理，用特殊材料制成的实验仪器，它可以代***用于汽车、轨道交通等碰撞实验，从而模拟出真人受到的伤害情况。该假人能够模拟人体特征、并可多次使用，运用假人测试能够提高车辆等运载工具的安全性能。
现有的碰撞测试假人主要为Hybrid III和THOR假人，这些假人都是根据欧美人体尺寸和生物特征开发的。而中国人体特征与欧美人体特征存在差异(例如存在尺寸、重量以及生物特征的差异)，这会反应到碰撞测试假人的材料性能中，进而假若采用欧美人的假人头部皮肤可能造成测试数据不符合中国人的特性，从而使得汽车的各项设计不能较好的适用中国人，提升了潜在的安全风险。而其中头部是人体重要的部位，头部皮肤的性能直接影响到碰撞过程中头部的安全保护性能，而目前我国尚没有针对碰撞测试假人的头部皮肤制造配方及工艺。
例如中国发明专利CN107641271A，其虽然公开了一种碰撞假人皮肤及制备工艺，由以下重量份数比的原料制成：聚氯乙烯60～80份；热塑性聚氨酯 40～20份；添加剂10～20份；所述添加剂为增塑剂、热稳定剂、润滑剂和增强相填料；但是其并没有针对中国人的头部皮肤特性进行设计，反应到实际应用中可能存在制成的皮肤在韧性、延展性、弹性等等方面均不符合中国人头部皮肤的特点，则采用这种皮肤材料测出的数据就会难以适用中国人，进而直接影响到碰撞过程中头部的安全保护性能。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种改进的适用于中国人的碰撞测试假人头部皮肤材料，该材料制成的皮肤能够模拟中国人的头部皮肤特征，性能稳定，能够准确地测试出符合中国人的碰撞测试性能数据，提升中国人在车辆意外事故的碰撞过程中头部的安全保护性能，且可多次适用，耐久性较佳。
本发明同时还提供了一种上述适用于中国人的碰撞测试假人头部皮肤材料的制备方法。
为达到上述目的，本发明采用的一种技术方案是：
一种适用于中国人的碰撞测试假人头部皮肤材料，所述头部皮肤材料的原料包括聚氯乙烯树脂，所述原料还包括碳酸钙、对苯二甲酸二辛酯、环氧大豆油、抗氧稳定剂和色油；
其中，以质量百分含量计，所述原料中：
Figure BDA0002312323400000021
根据本发明的一些优选方面，以质量百分含量计，所述原料中：
Figure BDA0002312323400000022
根据本发明的进一步优选方面，以质量百分含量计，所述原料中：
Figure BDA0002312323400000023
根据本发明的更进一步优选方面，以质量百分含量计，所述原料中：
Figure BDA0002312323400000031
根据本发明的乙烯优选方面，所述聚氯乙烯树脂的糊粘度为 2450-2550mPa·s，体积密度为0.20-0.40g/ml。
根据本发明的一些优选方面，所述环氧大豆油的环氧值为6.5-7.0mol/100 克，酸值为0.2-0.4KOH/(mg/g)。
根据本发明的一些优选方面，所述聚氯乙烯树脂、所述碳酸钙、所述对苯二甲酸二辛酯和所述环氧大豆油的投料质量比为1∶0.004-0.0052∶1.2-1.3∶ 0.13-0.15。
根据本发明的一些具体且优选的方面，所述抗氧稳定剂为购自日本ADK的 SC-72；所述色油购自大日精化，牌号VT KK 151/286-1191。
本发明提供的又一技术方案：一种上述所述的适用于中国人的碰撞测试假人头部皮肤材料的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：按配方称取好各原料，然后在容器中混合，将模具升温至175-185℃并保持20-50min，然后将混匀的各原料倒入加热后的模具中，烘烤20-50min，冷却，制成所述适用于中国人的碰撞测试假人头部皮肤材料。
根据本发明的一些优选方面，控制所述混匀的各原料倒入加热后的模具中无气泡产生。
根据本发明的一些具体方面，控制所述混匀的各原料倒入加热后的模具中无气泡产生的方法包括：将所述混匀的各原料缓慢倒入加热后的模具中，和/或，当将混匀的各原料倒入加热后的模具后并摇晃模具以进一步排空气泡。
由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：本发明在常用皮肤材料聚氯乙烯树脂的基础上创新地采用特定含量的碳酸钙、特定含量的对苯二甲酸二辛酯和特定含量的环氧大豆油进行复配，尤其是控制聚氯乙烯和对苯二甲酸二辛酯的含量在特定范围，使得制成的头部皮肤材料无论是在韧性、延展性、弹性等方面均符合中国人的头部皮肤特性，同时经过跌落实验测得的合成加速度也符合中国人头部皮肤的数值区间，进而有利于准确获得汽车碰撞过程中头部尤其是中国人头部的安全防护测试数据，从而使得为中国人设计的汽车等交通工具能够采用合理的数据进行特定的设计，提升头部的安全保护性能；同时其可多次使用，耐久性较佳。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明做进一步详细说明。应理解，这些实施例用于说明本发明的基本原理、主要特征和优点，而本发明不受以下实施例的限制。实施例中采用的实施条件可以根据具体要求做进一步调整，未注明的实施条件通常为常规实验中的条件。实施例所用原料均为可商购的工业品。
下述实施例中，如无特殊说明，所有的原料基本来自于商购或者通过本领域的常规方法制备而得。
实施例1
本例提供一种适用于中国人的碰撞测试假人头部皮肤材料，以质量百分含量计，其原料包括：
Figure BDA0002312323400000041
其中，聚氯乙烯树脂为购自日本Kaneka的PVC糊树脂H-24，碳酸钙为购自上海跃江化工，牌号为GF-250；环氧大豆油为购自日本ADK，型号为0-130C；抗氧稳定剂购自日本ADK，型号为SC-72；色油购自大日精化，牌号VT KK 151/286-1191。
其制备方法为：按配方称取好各原料，然后在容器中混合，将模具升温至 180℃并保持30min，然后将混匀的各原料缓慢倒入加热后的模具中，倒完后摇晃模具以排出气泡，烘烤30min，冷却，制成适用于中国人的碰撞测试假人头部皮肤材料。
实施例2
本例提供一种适用于中国人的碰撞测试假人头部皮肤材料，以质量百分含量计，其原料包括：
Figure BDA0002312323400000051
实施例3
本例提供一种适用于中国人的碰撞测试假人头部皮肤材料，以质量百分含量计，其原料包括：
Figure BDA0002312323400000052
对比例1
基本同实施例1，其区别仅在于：将对苯二甲酸二辛酯替换为常用的邻苯二甲酸二辛酯。
对比例2
基本同实施例1，其区别仅在于：调整聚氯乙烯树脂的含量为30.99％，调整对苯二甲酸二辛酯的含量为57.12％。
对比例3
基本同实施例1，其区别仅在于：调整聚氯乙烯树脂的含量为46.99％，调整对苯二甲酸二辛酯的含量为41.12％。
性能测试
将上述实施例1-3以及对比例1-3所获得的皮肤材料进行如下一些性能测试，具体结果参见表1。
头皮的测试方法：参考欧美体征假人所用的相关测试标准，即美国联邦法规49CFRPART572中Subpart B中的测试方法。
将装配有碰撞测试假人头皮的头骨悬挂于头部跌落设备上，额头位置垂直距离跌落碰撞的表面376±1mm，鼻尖位置与额头位置垂直距离12.7mm，尽可能保持头部左右平衡。跌落碰撞的表面为一光滑干净的水平金属面，材质为镀铬钢板，光洁度为2μm～0.2μm。装配有头皮的头骨悬挂放置到上述位置后进行跌落试验，由安装于头骨内三轴向加速度计采得的数据来反应头皮的相关碰撞性能以及头部的伤害值。
表1
Figure BDA0002312323400000061
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种适用于中国人的碰撞测试假人头部皮肤材料，所述头部皮肤材料的原料包括聚氯乙烯树脂，其特征在于，所述原料还包括碳酸钙、对苯二甲酸二辛酯、环氧大豆油、抗氧稳定剂和色油；
其中，以质量百分含量计，所述原料中：
聚氯乙烯树脂 37.5-40.5%
碳酸钙 0.1-2%
对苯二甲酸二辛酯 47.5-50.5%
环氧大豆油 4-7%
抗氧稳定剂 0.5-3%
色油 3-6%；
所述聚氯乙烯树脂的糊粘度为2450-2550mPa·s，体积密度为0.20-0.40g/mL，所述环氧大豆油的环氧值为6.5-7.0 mol/100克，酸值为0.2-0.4KOH/（mg/g）。
2.根据权利要求1所述的适用于中国人的碰撞测试假人头部皮肤材料，其特征在于，以质量百分含量计，所述原料中：
聚氯乙烯树脂 38-40%
碳酸钙 0.1-1%
对苯二甲酸二辛酯 48-50%
环氧大豆油 4.5-6.5%
抗氧稳定剂 1-2.5%
色油 3.5-5.5%。
3.根据权利要求2所述的适用于中国人的碰撞测试假人头部皮肤材料，其特征在于，以质量百分含量计，所述原料中：
聚氯乙烯树脂 38.5-39.5%
碳酸钙 0.1-0.5%
对苯二甲酸二辛酯 48.5-49.5%
环氧大豆油 5-6%
抗氧稳定剂 1.2-2%
色油 4-5%。
4.根据权利要求1-3中任一项权利要求所述的适用于中国人的碰撞测试假人头部皮肤材料，其特征在于，所述聚氯乙烯树脂、所述碳酸钙、所述对苯二甲酸二辛酯和所述环氧大豆油的投料质量比为1∶0.004-0.0052∶1.2-1.3∶0.13-0.15。
5.根据权利要求1所述的适用于中国人的碰撞测试假人头部皮肤材料，其特征在于，所述抗氧稳定剂为购自日本ADK的SC-72。
6.根据权利要求1所述的适用于中国人的碰撞测试假人头部皮肤材料，其特征在于，所述色油购自大日精化，牌号VT KK 151/286-1191。
7.一种权利要求1-6中任一项权利要求所述的适用于中国人的碰撞测试假人头部皮肤材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：按配方称取好各原料，然后在容器中混合，将模具升温至175-185℃并保持20-50min，然后将混匀的各原料倒入加热后的模具中，烘烤20-50min，冷却，制成所述适用于中国人的碰撞测试假人头部皮肤材料。
8.根据权利要求7所述的适用于中国人的碰撞测试假人头部皮肤材料的制备方法，其特征在于，控制所述混匀的各原料倒入加热后的模具中无气泡产生。
CN201911263845.9A 2019-12-11 2019-12-11 一种适用于中国人的碰撞测试假人头部皮肤材料及其制备方法 Active CN111073172B (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911263845.9A CN111073172B (zh) 2019-12-11 2019-12-11 一种适用于中国人的碰撞测试假人头部皮肤材料及其制备方法
CN202111068290.XA CN113861583B (zh) 2019-12-11 2019-12-11 一种适用于中国人的碰撞测试假人头部皮肤材料的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911263845.9A CN111073172B (zh) 2019-12-11 2019-12-11 一种适用于中国人的碰撞测试假人头部皮肤材料及其制备方法

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111068290.XA Division CN113861583B (zh) 2019-12-11 2019-12-11 一种适用于中国人的碰撞测试假人头部皮肤材料的制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111073172A CN111073172A (zh) 2020-04-28
CN111073172B true CN111073172B (zh) 2021-10-12

Family

ID=70313747

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201911263845.9A Active CN111073172B (zh) 2019-12-11 2019-12-11 一种适用于中国人的碰撞测试假人头部皮肤材料及其制备方法
CN202111068290.XA Active CN113861583B (zh) 2019-12-11 2019-12-11 一种适用于中国人的碰撞测试假人头部皮肤材料的制备方法

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111068290.XA Active CN113861583B (zh) 2019-12-11 2019-12-11 一种适用于中国人的碰撞测试假人头部皮肤材料的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (2) CN111073172B (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113999436B (zh) * 2021-11-05 2023-03-31 中汽研汽车检验中心（天津）有限公司 一种用于碰撞假人的橡胶头皮及制作方法
CN114441186B (zh) * 2021-12-24 2023-01-31 中国汽车技术研究中心有限公司 一种汽车碰撞试验假人肢体皮肤层的制作方法
CN114479311B (zh) * 2021-12-24 2023-05-26 清华大学苏州汽车研究院（相城） 一种中国人体体征假人肋骨阻尼材料及其应用
CN114369319A (zh) * 2022-01-14 2022-04-19 北京可维汇众科技发展有限公司 假人皮肤及制备方法
CN115071036B (zh) * 2022-07-19 2022-11-25 中国汽车技术研究中心有限公司 碰撞假人皮肤肌肉层原料前处理方法、设备和存储介质

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06311902A (ja) * 1993-04-28 1994-11-08 Achilles Corp 射出成形靴底用軟質塩化ビニル樹脂組成物及び靴底の射出成形法
TW442392B (en) * 1997-12-22 2001-06-23 Nanya Plastics Corp Method for producing high performance thermoplastic polyurethare artificial leathers
CN103102615A (zh) * 2011-11-14 2013-05-15 张家港市南丰助剂有限公司 一种模拟人体褥疮皮肤模型的制备方法
CN102653618A (zh) * 2012-04-12 2012-09-05 青岛海尔新材料研发有限公司 一种环保型耐寒聚氯乙烯电缆料及其制备方法
CN104746357B (zh) * 2015-03-31 2017-03-15 无锡市曼优丽新型复合材料有限公司 一种环保型聚氯乙烯水性人造革的制备方法
CN106136396A (zh) * 2016-08-05 2016-11-23 青岛玖美发制品有限公司 一种仿真头皮假发
CN107641271A (zh) * 2017-10-26 2018-01-30 天津瑷睿赛福科技有限公司 一种碰撞假人皮肤及制备工艺
CN107805355A (zh) * 2017-11-02 2018-03-16 马萍 一种无邻苯的聚氯乙烯包书膜及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN113861583B (zh) 2023-08-25
CN113861583A (zh) 2021-12-31
CN111073172A (zh) 2020-04-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111073172B (zh) 一种适用于中国人的碰撞测试假人头部皮肤材料及其制备方法
EP0354700B1 (en) Polyvinyl chloride resin composition for powder molding
CN207095870U (zh) 一种碰撞测试设备
CN206056911U (zh) 汽车安全气囊气体发生器的性能测试装置
US3208961A (en) In situ catalyst forming compositions and process
CN107778785A (zh) 用于涤纶长丝生产的母粒及其制备方法和应用
CN102435166B (zh) 人体脏器模型力学损伤评估方法
CN103384653A (zh) 用于制造浇铸模具和芯的防脉纹添加剂
BR112016012314B1 (pt) Recarga de polímero ligado e método para a fabricação de uma recarga de polímero ligado
CN103467698A (zh) 一种汽车顶棚专用环保型pu板
CN107573702A (zh) 炭黑分散剂及其制备方法和应用以及橡胶组合物和硫化橡胶及其制备方法
CN205483583U (zh) 一种用于安全气囊***盒的对中检测机构
CN102675743B (zh) 舒适型汽车保险杠用聚丙烯材料及其制备方法
CN112092363A (zh) 一种耐热阻燃聚丙烯汽车进气歧管的选择性激光烧结成型工艺
CN106751830A (zh) 一种汽车仪表盘用阻燃塑料颗粒的制备方法
Patrick et al. Safety performance of a chemically strengthened windshield
CN115716952B (zh) 橡胶加工助剂用组合物和橡胶加工助剂及其在橡胶加工中的应用和橡胶加工方法
JP2003207412A (ja) 歩行者保護試験用インパクタヘッドスキン
CN114426747A (zh) 耐形变pvc弹性体汽车内饰材料
JP2004518572A (ja) むち打ち傷害軽減用頭支え及びそれでの特別のポリウレタンフォームの使用
US20170349714A1 (en) Production of polyamide powders by ester aminolysis
Clark et al. Simulation of road crash facial lacerations by broken windshields
CN105237927A (zh) 一种环保汽车内饰材料及其制备方法
Alexander et al. An Improved Windshield
CN113969027A (zh) 一种碰撞假人皮肤及制备工艺

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20220704

Address after: 215134 Zhongqi Zero building, aigehao Road, Xiangcheng District, Suzhou City, Jiangsu Province

Patentee after: SUZHOU AUTOMOTIVE RESEARCH INSTITUTE TSINGHUA University (XIANGCHENG)

Patentee after: Tsinghua University

Address before: 215134 Zhongqi Zero building, aigehao Road, Xiangcheng District, Suzhou City, Jiangsu Province

Patentee before: SUZHOU AUTOMOTIVE RESEARCH INSTITUTE TSINGHUA University (XIANGCHENG)

Patentee before: Suzhou Qingtai Automobile Safety Technology Co., Ltd