CZ308772B6 - Sekundární pyrotechnická slož na bezchloristanové bázi s pojistnou funkcí pro squiby s vysokou teplotní odolností - Google Patents

Sekundární pyrotechnická slož na bezchloristanové bázi s pojistnou funkcí pro squiby s vysokou teplotní odolností Download PDF

Info

Publication number
CZ308772B6
CZ308772B6 CZ2020541A CZ2020541A CZ308772B6 CZ 308772 B6 CZ308772 B6 CZ 308772B6 CZ 2020541 A CZ2020541 A CZ 2020541A CZ 2020541 A CZ2020541 A CZ 2020541A CZ 308772 B6 CZ308772 B6 CZ 308772B6
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
weight
perchlorate
safety function
pyrotechnic composition
substances
Prior art date
Application number
CZ2020541A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ2020541A3 (cs
Inventor
Ondřej Němčák
Němčák Ondřej Ing., Ph.D.
Adam Tatalák
Adam Ing. Tatalák
Original Assignee
Kayaku Safety Systems Europe a.s.
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 Kayaku Safety Systems Europe a.s. filed Critical Kayaku Safety Systems Europe a.s.
Priority to CZ2020541A priority Critical patent/CZ2020541A3/cs
Publication of CZ308772B6 publication Critical patent/CZ308772B6/cs
Publication of CZ2020541A3 publication Critical patent/CZ2020541A3/cs

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C06EXPLOSIVES; MATCHES
    • C06BEXPLOSIVES OR THERMIC COMPOSITIONS; MANUFACTURE THEREOF; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS EXPLOSIVES
    • C06B25/00Compositions containing a nitrated organic compound
    • C06B25/34Compositions containing a nitrated organic compound the compound being a nitrated acyclic, alicyclic or heterocyclic amine
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C06EXPLOSIVES; MATCHES
    • C06BEXPLOSIVES OR THERMIC COMPOSITIONS; MANUFACTURE THEREOF; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS EXPLOSIVES
    • C06B29/00Compositions containing an inorganic oxygen-halogen salt, e.g. chlorate, perchlorate
    • C06B29/02Compositions containing an inorganic oxygen-halogen salt, e.g. chlorate, perchlorate of an alkali metal
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C06EXPLOSIVES; MATCHES
    • C06BEXPLOSIVES OR THERMIC COMPOSITIONS; MANUFACTURE THEREOF; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS EXPLOSIVES
    • C06B29/00Compositions containing an inorganic oxygen-halogen salt, e.g. chlorate, perchlorate
    • C06B29/02Compositions containing an inorganic oxygen-halogen salt, e.g. chlorate, perchlorate of an alkali metal
    • C06B29/16Compositions containing an inorganic oxygen-halogen salt, e.g. chlorate, perchlorate of an alkali metal with a nitrated organic compound
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C06EXPLOSIVES; MATCHES
    • C06DMEANS FOR GENERATING SMOKE OR MIST; GAS-ATTACK COMPOSITIONS; GENERATION OF GAS FOR BLASTING OR PROPULSION (CHEMICAL PART)
    • C06D5/00Generation of pressure gas, e.g. for blasting cartridges, starting cartridges, rockets
    • C06D5/06Generation of pressure gas, e.g. for blasting cartridges, starting cartridges, rockets by reaction of two or more solids

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Air Bags (AREA)

Abstract

Sekundární pyrotechnická slož obsahuje 65 až 89 % hmotn. chlorečnanu draselného nebo peroxidu strontnatého, 5 až 18 % hmotn. dusičnanu guanidinu nebo pentaerytritolu, 1 až 15 % hmotn. oxidu molybdenového nebo oxidu manganičitého, 4 až 20 % hmotn. bóru a 1 až 8 % hmotn. pomocných látek, jako je pojivo, přísady pro zlepšení lisování a/nebo doplňková paliva. Pojivem může být jedna nebo více látek ze skupiny zahrnující polyvinylalkohol, polykarbonát, fluoroelastomer.. Přísadou pro zlepšení lisování může být jedna nebo více látek ze skupiny zahrnující grafit, stearát hořečnatý, stearát vápenatý, stearát zinečnatý. Doplňkovým palivem může být jedna nebo více látek ze skupiny zahrnující D-manitol, práškový bismut, práškový cín, práškový zinek.

Description

PATENTOVÝ SPIS (11) Číslo dokumentu:
308 772 (19)
ČESKÁ REPUBLIKA
ÚŘAD PRŮMYSLOVÉHO VLASTNICTVÍ
(21) Číslo přihlášky: 2020-541
(22) Přihlášeno: 01.10.2020
(40) Zveřejněno: (Věstník č. 18/2021) 05.05.2021
(47) Uděleno: 24.03.2021
(24) Oznámeni o uděleni ve věstníku: (Věstník ě. 18/2021) 05.05.2021
(13) Druh dokumentu: B6 (51) Int. Cl.:
C06B 29/16
C06B 25/34
C06B 29/02
C06D 5/06 (2006.01) (2006.01) (2006.01) (2006.01) (56) Relevantní dokumenty:
CZ 30994 Ul; CZ 301335 B6; US 4366010; US 6004411; GB 2004536 A.
(73) Maj itel patentu:
Kayaku Safety Systems Europe a.s., Vsetín, CZ (72) Původce:
Ing. Ondřej Němčák, Ph.D., Vsetín, CZ
Ing. Adam Tatalák, Halenkov, CZ (74) Zástupce:
Ing. Dana Kreizlová, Návesní 61, 760 01 Zlín, Mladcová (54) Název vynálezu:
Sekundární pyrotechnická slož na bezchloristanové bázi s pojistnou funkcí pro squiby s vysokou teplotní odolností (57) Anotace:
Sekundární pyrotechnická slož obsahuje 65 až 89 % hmotn. chlorečnanů draselného nebo peroxidu strontnatého, 5 až 18 % hmotn. dusičnanu guanidinu nebo pentaerytritolu, 1 až 15 % hmotn. oxidu molybdenového nebo oxidu manganičitého, 4 až 20 % hmotn. bóru a 1 až 8 % hmotn. pomocných látek, jako je pojivo, přísady pro zlepšení lisování a/nebo doplňková paliva. Pojivém může být jedna nebo více látek ze skupiny zahrnující polyvinylalkohol, polykarbonát, fluoroelastomer..
Přísadou pro zlepšení lisování může být jedna nebo více látek ze skupiny zahrnující grafit, stearát hořečnatý, stearát vápenatý, stearát zinečnatý. Doplňkovým palivem může být jedna nebo více látek ze skupiny zahrnující Dmanitol, práškový bismut, práškový cín, práškový zinek.
Sekundární pyrotechnická slož na bezchloristanové bázi s pojistnou funkcí pro squiby s vysokou teplotní odolností
Oblast techniky
Vynález se týká sekundární pyrotechnické slože na bázi neobsahující chloristany, s pojistnou funkcí pro squiby s vysokou teplotní odolností, s oblastí použití hlavně v elektrických iniciátorech typu GTMS nebo v jiných iniciátorech laborovaných pyrotechnickými složemi.
Dosavadní stav techniky
Jak je známo v daném oboru, elektrické iniciátory s lisovanými složemi jsou velice často vyráběny na bázi směsí zirkonia s dalšími látkami, jako jsou oxidovadla, paliva a pojivá. Nejběžnějším používaným oxidovadlem je u těchto směsí chloristan draselný, další používaná oxidovadla jsou například dusičnan draselný, dusičnan strontnatý, oxid měďný, oxid železitý, bazický dusičnan měďnatý, dusičnan sodný a chloristan amonný. Tyto směsi na bázi chloristanů nebo s obsahem mědi či některých těžkých kovů jsou dnes diskutovány v souvislosti s jejich nežádoucím působením na zdraví člověka a na okolní přírodu. Další známé směsi používané pro tyto účely mají jiné nedostatky, především nižší dlouhodobou stabilitu, než vyžaduje použití daného iniciátoru nejen v interiéru vozidla, ale zejména v motorovém prostoru, kde je iniciátor vystaven podstatně vyšší tepelné zátěži, přičemž celá řada nyní na trhu dostupných složí není proti těmto zátěžím odolná. Naproti tomu slože, které jsou natolik stabilní, že mohou čelit těmto zátěžím, mají zase velmi vysoké teploty vzbuchu, což je nežádoucí například při havarijních požárech vozidel, protože tím mohou vznikat velmi nebezpečné situace spojené s projekcí nebezpečných fragmentů.
Podstata vynálezu
Uvedené nevýhody a nedostatky dosud známých způsobů řešení pyrotechnických složí v iniciátorech do značné míry řeší sekundární pyrotechnická slož na bezchloristanové bázi s pojistnou funkcí, určená pro vysoce teplotně odolné squiby elektrických pyrotechnických iniciátorů, podle vynálezu. Podstata vynálezu spočívá v tom, že sekundární slož obsahuje 65 až 89 % hmota, chlorečnanů draselného nebo peroxidu strontnatého, 5 až 18 % hmota, dusičnanu guanidinu nebo pentaerytritolu, 1 až 15 % hmota, oxidu molybdenového nebo oxidu manganičitého, 4 až 20 % hmota, bóru a 1 až 8 % hmota, pomocných látek, jako je pojivo, přísady pro zlepšení lisování a/nebo doplňková paliva.
Sekundární pyrotechnická slož na bezchloristanové bázi s pojistnou funkcí, určená pro vysoce teplotně odolné squiby, podle vynálezu, s výhodou obsahuje jako pojivo jednu nebo více látek ze skupiny zahrnující polyvinylalkohol, polykarbonát, fluoroelastomer.
Sekundární pyrotechnická slož, podle vynálezu, s výhodou obsahuje jako přísadu pro zlepšení lisování jednu nebo více látek ze skupiny zahrnující grafit, stearát hořečnatý, stearát vápenatý, stearát zinečnatý.
Sekundární pyrotechnická slož, podle vynálezu, s výhodou obsahuje jako doplňkové palivo jednu nebo více látek ze skupiny zahrnující D-mannitol, práškový bismut, práškový cín, práškový zinek.
Sekundární pyrotechnická slož, podle vynálezu, vytvořená bez chloristanů, má nejen dostatečnou stabilitu pro použití i za velmi náročných podmínek (například v motorovém prostoru vozidla), ale vykazuje i pojistnou fúnkci ve výrobku tím, že její bod vzbuchu se nachází v oblasti kolem 200 °C, tedy tak nízko, že je eliminováno výše popsané riziko projekce nebezpečných fragmentů při
- 1 CZ 308772 B6 havarijních požárech vozidel. Kromě toho má tato směs vysokou teplotní stabilitu a dobrou snášenlivost s primární složí, takže spolu s ní může být umístěna v jediném kalíšku.
Sekundární pyrotechnická slož, podle vynálezu, zajišťuje ve výrobku dlouhodobou stabilitu i při použití v motorovém prostoru vozidla - například po zátěži při teplotě 120 °C po dobu 1000 h je finální výrobek stále funkční. Přitom tato slož plní i přídavnou pojistnou funkci pro případ havarijních požárů vozidel.
Objasnění výkresů
K doložení účinku složí s pojistnou fúnkcí podle vynálezu slouží přiložené výkresy, kde: na obr. 1 je srovnání balistiky squibů se složí podle vynálezu a běžnou sekundární složí; na obr. 2 jsou křivky diferenční termické analýzy demonstrující body vzbuchu složí z obr. 1; a na obr. 3 jsou křivky diferenční termické analýzy demonstrující body vzbuchu složí dle příkladů. Podrobnější popis zjištěných závislostí:
Obr. 1 představuje graf získaný testováním squibů s běžnými sekundárními složemi a se sekundární složí (bez chloristanů) podle vynálezu, která má pojistnou funkci pro squiby s vysokou teplotní odolností. Jednotlivé křivky zde znázorňují balistiku squibů:
- s běžnou sekundární složí bór/dusičnan draselný (křivka 1), která je sice ještě těsně dostatečně stabilní, ale neplní kvůli velmi vysokému bodu vzbuchu kolem 550 °C pojistnou funkci,
- s běžnou sekundární složí hydrid titanu/chloristan draselný s tlakovým maximem kolem 2 ms (křivka 2), která je sice dostatečně stabilní, ale neplní kvůli velmi vysokému bodu vzbuchu kolem 450 °C pojistnou funkci,
- s běžnou složí zirkonium/chloristan draselný, která je sice dostatečně stabilní, ale neplní kvůli vysokému bodu vzbuchu nad 370 °C pojistnou fúnkci (křivka 3),
- s běžnou složí TS1® na bázi dusičnanu sodného, dusičnanu guanidinu a 3-nitro-l,2,4triazolonu (NTO), která plní pojistnou funkci díky bodu vzbuchu do 200 °C, ale není dostatečně teplotně stabilní pro použití v motorovém prostoru vozidla (křivka 4),
- se složí dle příkladu 1 navrhovaného řešení, která je balisticky a funkčně srovnatelná s výše uvedenými složemi, ale neobsahuje chloristanový aniont (chloristan), má dostatečnou stabilitu pro použití v motorovém prostoru vozidla, a navíc plní dobře pojistnou fúnkci díky bodu vzbuchu do teploty 200 °C (křivka 5).
Obr. 2 pak slouží k doložení parametrů bodů vzbuchu složí squibů dle křivek 1 až 5, uvedených na obr. 1. Ve stejném pořadí jsou na obr. 2 doloženy křivky diferenciální termické analýzy 1 až 5 a odpovídající body vzbuchu daných složí.
Obr. 3 představuje demonstraci bodů vzbuchu složí dle konkrétních dále uvedených příkladů.
-2CZ 308772 B6
Příklady uskutečnění vynálezu
K bližšímu objasnění podstaty vynálezu slouží následující příklady konkrétních receptur sekundárních složí bez chloristanů s pojistnou funkcí pro squiby s vysokou teplotní odolností.
Příklad 1
Sekundární slož bez chloristanů s pojistnou funkcí pro squiby s vysokou teplotní odolností a laborovaná lisováním, byla připravena ze 67 % hmota, chlorečnanů draselného, 11 % hmota, dusičnanu guanidinu, 9 % hmota, oxidu molybdenového, 8 % hmota, práškového bóru, a přísad 4,9 % hmota, pojivá fluoroelastomeru Viton® a 0,1 % hmota, přísady pro zlepšení lisování grafitu. Demonstraci vlastností této slože představuje na obr. 1 balistická křivka č. 5 a na obr. 2 termická křivka č. 5.
Příklad 2
Sekundární slož bez chloristanů s pojistnou funkcí pro squiby s vysokou teplotní odolností a laborovaná lisováním, byla připravena z 85 % hmota, chlorečnanů draselného, 5 % hmota, pentaerytritolu, 1 % hmota, oxidu molybdenového, 5 % hmota, práškového bóru, a dále pomocných látek: 3,9 % hmota, pojivá - polyvinylalkoholu a 0,1 % hmota, přísady pro zlepšení lisování - stearátu hořečnatého. Demonstraci vlastností této slože představuje na obr. 3 křivka č. 1.
Příklad 3
Sekundární slož bez chloristanů s pojistnou funkcí pro squiby s vysokou teplotní odolností a laborovaná lisováním, byla připravena ze 75 % hmota, chlorečnanů draselného, 6 % hmota, dusičnanu guanidinu, 6 % hmota, oxidu molybdenového, 2 % hmota, pojivá - polykarbonátu, 5 % hmota, práškového bóru, dále z doplňkového paliva - 3 % hmota, práškového bismutu a 3 % hmota, práškového cínu. Pro demonstraci vlastností této slože slouží na obr. 3 křivka č. 2.
Příklad 4
Sekundární slož bez chloristanů s pojistnou funkcí pro squiby s vysokou teplotní odolností a laborovaná lisováním, byla připravena z 65 % hmota, peroxidu strontnatého, 16 % hmota, dusičnanu guanidinu, 14 % hmota, oxidu manganičitého, 4 % hmota, bóru, 1 % hmota, přísady pro zlepšení lisování - stearátu hořečnatého. Vlastnosti této slože reprezentuje na obr. 3 křivka č. 3.
Průmyslová využitelnost
Sekundární pyrotechnické slože podle vynálezu s pojistnou funkcí pro squiby s vysokou teplotní odolností najdou využití hlavně v elektrických iniciátorech typu GTMS nebo v jiných iniciátorech laborovaných pyrotechnickými složemi. Slože podle vynálezu jsou přednostně určeny pro aplikace, kde je třeba velmi vysoké a dlouhodobé stability, a současně i pojistné funkce při havarijních požárech, například v motorových prostorech automobilů, v uzavřených prostorech strojoven, serveroven, v sušárnách, kuchyních, v těžebních uhelných dolech apod.

Claims (4)

1. Sekundární pyrotechnická slož na bezchloristanové bázi s pojistnou funkcí, určená pro vysoce teplotně odolné squiby elektrických pyrotechnických iniciátorů, vyznačující se tím, že obsahuje 65 až 89 % hmota, chlorečnanů draselného nebo peroxidu strontnatého, 5 až 18 % hmota, dusičnanu guanidinu nebo pentaerytritolu, 1 až 15 % hmota, oxidu molybdenového nebo oxidu manganičitého, 4 až 20 % hmota, bóru a 1 až 8 % hmota, pomocných látek, jako je pojivo, přísady pro zlepšení lisování a/nebo doplňková paliva.
2. Sekundární pyrotechnická slož bez chloristanů s pojistnou funkcí podle nároku 1, vyznačující se tím, že jako pojivo obsahuje jednu nebo více látek ze skupiny zahrnující polyvinylalkohol, polykarbonát, fluoroelastomer.
3. Sekundární pyrotechnická slož bez chloristanů s pojistnou funkcí podle nároku 1, vyznačující se tím, že jako přísadu pro zlepšení lisování obsahuje jednu nebo více látek ze skupiny zahrnující grafit, stearát hořečnatý, stearát vápenatý, stearát zinečnatý.
4. Sekundární pyrotechnická slož bez chloristanů s pojistnou funkcí podle nároku 1, vyznačující se tím, že jako doplňkové palivo obsahuje jednu nebo více látek ze skupiny zahrnující D-mannitol, práškový bismut, práškový cín, práškový zinek.
CZ2020541A 2020-10-01 2020-10-01 Sekundární pyrotechnická slož na bezchloristanové bázi s pojistnou funkcí pro squiby s vysokou teplotní odolností CZ2020541A3 (cs)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2020541A CZ2020541A3 (cs) 2020-10-01 2020-10-01 Sekundární pyrotechnická slož na bezchloristanové bázi s pojistnou funkcí pro squiby s vysokou teplotní odolností

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2020541A CZ2020541A3 (cs) 2020-10-01 2020-10-01 Sekundární pyrotechnická slož na bezchloristanové bázi s pojistnou funkcí pro squiby s vysokou teplotní odolností

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ308772B6 true CZ308772B6 (cs) 2021-05-05
CZ2020541A3 CZ2020541A3 (cs) 2021-05-05

Family

ID=75684116

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ2020541A CZ2020541A3 (cs) 2020-10-01 2020-10-01 Sekundární pyrotechnická slož na bezchloristanové bázi s pojistnou funkcí pro squiby s vysokou teplotní odolností

Country Status (1)

Country Link
CZ (1) CZ2020541A3 (cs)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2004536A (en) * 1978-09-20 1979-04-04 France Armed Forces Smoke-producing compositions
US4366010A (en) * 1978-09-21 1982-12-28 Sedat Georges A Smoke-producing pyrotechnic composition and its application
US6004411A (en) * 1997-12-29 1999-12-21 Trw Airbag Systems Gmbh & Co. Kg Azide-free gas-producing composition
CZ301335B6 (cs) * 2005-06-15 2010-01-20 Explosia, A. S. Pyrotechnické smesi pro predpínace bezpecnostních pásu
CZ30994U1 (cs) * 2017-07-19 2017-09-05 Indet Safety Systems A.S. Sekundární pyrotechnická slož pro squib s prodlouženou dobou hoření

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2004536A (en) * 1978-09-20 1979-04-04 France Armed Forces Smoke-producing compositions
US4366010A (en) * 1978-09-21 1982-12-28 Sedat Georges A Smoke-producing pyrotechnic composition and its application
US6004411A (en) * 1997-12-29 1999-12-21 Trw Airbag Systems Gmbh & Co. Kg Azide-free gas-producing composition
CZ301335B6 (cs) * 2005-06-15 2010-01-20 Explosia, A. S. Pyrotechnické smesi pro predpínace bezpecnostních pásu
CZ30994U1 (cs) * 2017-07-19 2017-09-05 Indet Safety Systems A.S. Sekundární pyrotechnická slož pro squib s prodlouženou dobou hoření

Also Published As

Publication number Publication date
CZ2020541A3 (cs) 2021-05-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6478903B1 (en) Non-toxic primer mix
Fronabarger et al. DBX‐1–A Lead Free Replacement for Lead Azide
Mehta et al. Primary explosives
US20090223401A1 (en) Lead-free primers
Sabatini et al. High‐Nitrogen‐based pyrotechnics: development of perchlorate‐free green‐light illuminants for military and civilian applications
WO2007135167A1 (de) Anzündsatz
CZ308772B6 (cs) Sekundární pyrotechnická slož na bezchloristanové bázi s pojistnou funkcí pro squiby s vysokou teplotní odolností
JP5761893B2 (ja) 点火組成物
US2421029A (en) Starting mixture
EP1966120B1 (de) Salze der styphninsäure
US9409830B1 (en) Non-toxic primer mix
US3321341A (en) Plastic explosive compositions
CA2972106C (en) Tungsten oxide primer compositions
US6409854B1 (en) Low burning rate, reduced hazard, high temperature incendiary
US2395045A (en) Primer composition
EP3481792B1 (de) Bleifreie zündstoffe oder zündstoffmischungen
US1984846A (en) Ignition composition
GB1575170A (en) Puncture-sensitive primer composition
Sabatini et al. Recover, Recycle, and Reuse: Prove‐Out of Pyrotechnic Illuminants Containing Demilitarized Magnesium
RU2733446C1 (ru) Пиротехнический состав для взрывающихся мишеней
CZ305190B6 (cs) Použití komplexních sloučenin biguanidu jako paliva do pyrotechnické slože a pyrotechnická slož pro bezpečnostní systémy pasivní ochrany
Solov’ev et al. Inhibiting pyrotechnic compositions for new means of initiation
EP1606369B1 (de) Warme erzeugende mischung sowie vorrichtung und verfahren zur warmeerzeugung
Grorta Development and Application of Initiating Explosives.
RU2700511C1 (ru) Способ гранулирования цирконийсодержащего пиротехнического состава