CZ33555U1 - Green propelent pro bezpečnostní systémy dopravních prostředků - Google Patents
Green propelent pro bezpečnostní systémy dopravních prostředků Download PDFInfo
- Publication number
- CZ33555U1 CZ33555U1 CZ2019-36676U CZ201936676U CZ33555U1 CZ 33555 U1 CZ33555 U1 CZ 33555U1 CZ 201936676 U CZ201936676 U CZ 201936676U CZ 33555 U1 CZ33555 U1 CZ 33555U1
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- lithium
- pyrotechnic
- nitrate
- aminotetrazolate
- energy
- Prior art date
Links
- 239000003380 propellant Substances 0.000 title description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 43
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 13
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 claims description 10
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 claims description 10
- IIPYXGDZVMZOAP-UHFFFAOYSA-N lithium nitrate Chemical compound [Li+].[O-][N+]([O-])=O IIPYXGDZVMZOAP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims description 8
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000002360 explosive Substances 0.000 claims description 6
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 5
- 239000011591 potassium Substances 0.000 claims description 5
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N strontium atom Chemical compound [Sr] CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- GDDNTTHUKVNJRA-UHFFFAOYSA-N 3-bromo-3,3-difluoroprop-1-ene Chemical compound FC(F)(Br)C=C GDDNTTHUKVNJRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- ZRALSGWEFCBTJO-UHFFFAOYSA-N Guanidine Chemical compound NC(N)=N ZRALSGWEFCBTJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000000028 HMX Substances 0.000 claims description 4
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 claims description 4
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000011575 calcium Substances 0.000 claims description 4
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 claims description 4
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims description 4
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- NAKLAUFTGFRJFQ-UHFFFAOYSA-M NC1(N=NN=N1)C(=O)[O-].[Li+] Chemical compound NC1(N=NN=N1)C(=O)[O-].[Li+] NAKLAUFTGFRJFQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 3
- XTFIVUDBNACUBN-UHFFFAOYSA-N 1,3,5-trinitro-1,3,5-triazinane Chemical compound [O-][N+](=O)N1CN([N+]([O-])=O)CN([N+]([O-])=O)C1 XTFIVUDBNACUBN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- IDCPFAYURAQKDZ-UHFFFAOYSA-N 1-nitroguanidine Chemical compound NC(=N)N[N+]([O-])=O IDCPFAYURAQKDZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- PXPBDJVBNWDUFM-UHFFFAOYSA-N 2,3,4,6-tetranitrophenol Chemical compound OC1=C([N+]([O-])=O)C=C([N+]([O-])=O)C([N+]([O-])=O)=C1[N+]([O-])=O PXPBDJVBNWDUFM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- BAKYASSDAXQKKY-UHFFFAOYSA-N 4-Hydroxy-3-methylbenzaldehyde Chemical compound CC1=CC(C=O)=CC=C1O BAKYASSDAXQKKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- CHJJGSNFBQVOTG-UHFFFAOYSA-N N-methyl-guanidine Natural products CNC(N)=N CHJJGSNFBQVOTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229920003086 cellulose ether Polymers 0.000 claims description 2
- SWSQBOPZIKWTGO-UHFFFAOYSA-N dimethylaminoamidine Natural products CN(C)C(N)=N SWSQBOPZIKWTGO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- NDEMNVPZDAFUKN-UHFFFAOYSA-N guanidine;nitric acid Chemical compound NC(N)=N.O[N+]([O-])=O.O[N+]([O-])=O NDEMNVPZDAFUKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- UZGLIIJVICEWHF-UHFFFAOYSA-N octogen Chemical compound [O-][N+](=O)N1CN([N+]([O-])=O)CN([N+]([O-])=O)CN([N+]([O-])=O)C1 UZGLIIJVICEWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- JCLYRAQECYMILR-UHFFFAOYSA-M potassium;5-aminotetrazole-5-carboxylate Chemical compound [K+].[O-]C(=O)C1(N)N=NN=N1 JCLYRAQECYMILR-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- SDNNJTLNLGEVBX-UHFFFAOYSA-M sodium 5-aminotetrazole-5-carboxylate Chemical compound [Na+].[O-]C(=O)C1(N)N=NN=N1 SDNNJTLNLGEVBX-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- RVUSZHANSOJKAY-UHFFFAOYSA-L NC1(N=NN=N1)C(=O)[O-].[Mg+2].NC1(N=NN=N1)C(=O)[O-] Chemical compound NC1(N=NN=N1)C(=O)[O-].[Mg+2].NC1(N=NN=N1)C(=O)[O-] RVUSZHANSOJKAY-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims 1
- MYZMGXWMUAZFPV-UHFFFAOYSA-N calcium;2h-tetrazol-5-amine Chemical compound [Ca].NC=1N=NNN=1 MYZMGXWMUAZFPV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 11
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 9
- WMFOQBRAJBCJND-UHFFFAOYSA-M Lithium hydroxide Chemical compound [Li+].[OH-] WMFOQBRAJBCJND-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- WQGWDDDVZFFDIG-UHFFFAOYSA-N pyrogallol Chemical compound OC1=CC=CC(O)=C1O WQGWDDDVZFFDIG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- PAWQVTBBRAZDMG-UHFFFAOYSA-N 2-(3-bromo-2-fluorophenyl)acetic acid Chemical compound OC(=O)CC1=CC=CC(Br)=C1F PAWQVTBBRAZDMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- OVBPIULPVIDEAO-LBPRGKRZSA-N folic acid Chemical compound C=1N=C2NC(N)=NC(=O)C2=NC=1CNC1=CC=C(C(=O)N[C@@H](CCC(O)=O)C(O)=O)C=C1 OVBPIULPVIDEAO-LBPRGKRZSA-N 0.000 description 3
- 229960000304 folic acid Drugs 0.000 description 3
- 239000003517 fume Substances 0.000 description 3
- 239000003446 ligand Substances 0.000 description 3
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 3
- VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-N perchloric acid Chemical class OCl(=O)(=O)=O VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 3
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 3
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 3
- ULRPISSMEBPJLN-UHFFFAOYSA-N 2h-tetrazol-5-amine Chemical compound NC1=NN=NN1 ULRPISSMEBPJLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XTEGARKTQYYJKE-UHFFFAOYSA-M Chlorate Chemical compound [O-]Cl(=O)=O XTEGARKTQYYJKE-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 description 2
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000020 Nitrocellulose Substances 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 2
- KWGKDLIKAYFUFQ-UHFFFAOYSA-M lithium chloride Chemical compound [Li+].[Cl-] KWGKDLIKAYFUFQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 229920001220 nitrocellulos Polymers 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N potassium nitrate Chemical compound [K+].[O-][N+]([O-])=O FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- DHEQXMRUPNDRPG-UHFFFAOYSA-N strontium nitrate Chemical compound [Sr+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O DHEQXMRUPNDRPG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 239000002341 toxic gas Substances 0.000 description 2
- UPRARPQURIAAFP-UHFFFAOYSA-N 2,4,5-trinitrobenzene-1,3-diol Chemical compound OC1=CC([N+]([O-])=O)=C([N+]([O-])=O)C(O)=C1[N+]([O-])=O UPRARPQURIAAFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WKZIICWHUOFGKK-UHFFFAOYSA-N 5-(3-pyrrol-2-ylidenepyrrol-2-yl)-1h-pyrrol-2-amine Chemical compound N1C(N)=CC=C1C1=NC=CC1=C1N=CC=C1 WKZIICWHUOFGKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940123208 Biguanide Drugs 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005749 Copper compound Substances 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SDNZDQVCUXFHEK-UHFFFAOYSA-L NC1(N=NN=N1)C(=O)[O-].[Sr+2].NC1(N=NN=N1)C(=O)[O-] Chemical compound NC1(N=NN=N1)C(=O)[O-].[Sr+2].NC1(N=NN=N1)C(=O)[O-] SDNZDQVCUXFHEK-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- QECPKJPNKRKWKK-UHFFFAOYSA-M NN1N=NN=C1C(=O)[O-].[Li+] Chemical compound NN1N=NN=C1C(=O)[O-].[Li+] QECPKJPNKRKWKK-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- YGYAWVDWMABLBF-UHFFFAOYSA-N Phosgene Chemical compound ClC(Cl)=O YGYAWVDWMABLBF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000004283 biguanides Chemical class 0.000 description 1
- GJTDGCRKKXOTQZ-UHFFFAOYSA-L calcium;5-aminotetrazole-5-carboxylate Chemical compound [Ca+2].[O-]C(=O)C1(N)N=NN=N1.[O-]C(=O)C1(N)N=NN=N1 GJTDGCRKKXOTQZ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 150000001880 copper compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005474 detonation Methods 0.000 description 1
- AXZAYXJCENRGIM-UHFFFAOYSA-J dipotassium;tetrabromoplatinum(2-) Chemical compound [K+].[K+].[Br-].[Br-].[Br-].[Br-].[Pt+2] AXZAYXJCENRGIM-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
- 238000000921 elemental analysis Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 238000005087 graphitization Methods 0.000 description 1
- 150000002357 guanidines Chemical class 0.000 description 1
- 229940083094 guanine derivative acting on arteriolar smooth muscle Drugs 0.000 description 1
- 150000004820 halides Chemical class 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N hydrogen chloride Substances Cl.Cl IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000041 hydrogen chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002460 imidazoles Chemical class 0.000 description 1
- 229940079865 intestinal antiinfectives imidazole derivative Drugs 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 150000002736 metal compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 150000002823 nitrates Chemical class 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910017464 nitrogen compound Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002830 nitrogen compounds Chemical class 0.000 description 1
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 1
- 150000002897 organic nitrogen compounds Chemical class 0.000 description 1
- VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-M perchlorate Inorganic materials [O-]Cl(=O)(=O)=O VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 235000010333 potassium nitrate Nutrition 0.000 description 1
- 239000004323 potassium nitrate Substances 0.000 description 1
- 229910001487 potassium perchlorate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000007873 sieving Methods 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 229910001631 strontium chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- AHBGXTDRMVNFER-UHFFFAOYSA-L strontium dichloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Sr+2] AHBGXTDRMVNFER-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 238000007738 vacuum evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000004580 weight loss Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C06—EXPLOSIVES; MATCHES
- C06B—EXPLOSIVES OR THERMIC COMPOSITIONS; MANUFACTURE THEREOF; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS EXPLOSIVES
- C06B25/00—Compositions containing a nitrated organic compound
- C06B25/34—Compositions containing a nitrated organic compound the compound being a nitrated acyclic, alicyclic or heterocyclic amine
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C06—EXPLOSIVES; MATCHES
- C06B—EXPLOSIVES OR THERMIC COMPOSITIONS; MANUFACTURE THEREOF; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS EXPLOSIVES
- C06B29/00—Compositions containing an inorganic oxygen-halogen salt, e.g. chlorate, perchlorate
- C06B29/22—Compositions containing an inorganic oxygen-halogen salt, e.g. chlorate, perchlorate the salt being ammonium perchlorate
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C06—EXPLOSIVES; MATCHES
- C06B—EXPLOSIVES OR THERMIC COMPOSITIONS; MANUFACTURE THEREOF; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS EXPLOSIVES
- C06B31/00—Compositions containing an inorganic nitrogen-oxygen salt
- C06B31/02—Compositions containing an inorganic nitrogen-oxygen salt the salt being an alkali metal or an alkaline earth metal nitrate
- C06B31/08—Compositions containing an inorganic nitrogen-oxygen salt the salt being an alkali metal or an alkaline earth metal nitrate with a metal oxygen-halogen salt, e.g. inorganic chlorate, inorganic perchlorate
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C06—EXPLOSIVES; MATCHES
- C06D—MEANS FOR GENERATING SMOKE OR MIST; GAS-ATTACK COMPOSITIONS; GENERATION OF GAS FOR BLASTING OR PROPULSION (CHEMICAL PART)
- C06D5/00—Generation of pressure gas, e.g. for blasting cartridges, starting cartridges, rockets
- C06D5/06—Generation 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)
- Feeding, Discharge, Calcimining, Fusing, And Gas-Generation Devices (AREA)
Description
Oblast techniky
Technické řešení se týká pyrotechnických sloučenin pro použití v dopravcích prostředcích, a včetně pracujících v kosmickém prostoru, majících funkci záchranného prostředku nebo prostředku garantujícího rychlé mechanické operace.
Dosavadní stav techniky
V dopravních prostředcích, včetně leteckých a kosmických, se používají pyrotechnické prostředky generující plyn k účelům záchranným nebo za účelem rychlého provedení požadované mechanické operace. Mezi záchranné systémy v dopravních prostředcích patří airbagy, předpínače bezpečnostních pásů, zvedače kapoty, katapultovací zařízení pilotů letadel, systémy pro nouzové vynoření ponorek, generátory plynu pro nouzové zvedání těžkých předmětů a další. Co se týká rychlého provedení mechanických opatření, tyto zpravidla předcházejí činnosti záchranných systémů (odhazovač překrytu kabiny letadel), doprovázejí činnost záchranných systémů (nouzové rozbití okna automobilu po aktivaci airbagu), dále rovněž rychle a přesně provádějí řez či střih při oddělování kosmických modulů nebo záchranných člunů a další. Tyto bezpečnostní prvky a prostředky pro rychlé mechanické práce využívají buď objemu vytvořeného plynu (airbagy, vyprošťovací zařízení), tlaku plynu pro provedení mechanické práce (předpínače pásů, aktuátory) nebo proudění plynu pro vytvoření tahu (katapultovací zařízení pro piloty letadel). Ve všech případech je nutný definovaný a zpravidla rychlý vývoj plynu z generujícího zařízení. Tím se záchranné nebo mechanické zařízení uvede v provoz a v důsledku vede ke zmírnění následků nežádoucích situací nebo zajistí rychlé provedení mechanické operace za zpravidla obtížných podmínek.
Pro generování plynu se používají jak pyrotechnické prostředky, tak nádoby se stlačeným plynem, přičemž z důvodu velkého objemu tlakových nádob a nesnadné manipulací s nimi je pyrotechnické řešení v poslední době převažující.
Nejčastějším prostředkem generujícím plyn je pyrotechnická slož obsahující palivo a oxidovadlo. Palivem je obecně jakákoli látka obsahující uhlík, vodík a dusík, která je termicky a chemicky stabilní, není vysoce toxická a je kompatibilní s dalšími složkami pyrotechnické slože. Nejpoužívanějšími oxidovadly jsou dusičnany a chloristany, například chloristan amonný, chloristan draselný, dusičnan amonný, dusičnan draselný a nověji dusičnan strontnatý. Častým řešením je použití dusičnanu amonného jako oxidovadla (Wada Y. a Arai M.: Science and Tech. Energ. Mat., 71(2), 39 až 43, 2010. Yoon, J.H.: KR 2014137038, 2014. Mayville, B. A.: US 8657974, 2014), a to především z důvodu jeho snadné dostupnosti a nízké ceny.
Dusík ve zplodinách zařízení generujícího plyn je výhodný, protože je netoxický, nezpůsobuje skleníkový efekt a během fůnkce v systému nekondenzuje. Naopak nežádoucí jsou zplodiny jako oxid uhelnatý, kyanovodík, chlor, chlorovodík, fosgen. Pro minimalizaci těchto zplodin je třeba správně bilancovat pyrotechnickou slož výběrem vhodného paliva a oxidovadla, jejich poměrem a zejména v případě oxidovadel obsahujících chlor správné bilancování chloru na pevné netoxické produkty, halogenidy jako například chlorid strontnatý, chlorid sodný nebo chlorid lithný.
V literatuře se uvádí použití organických dusíkatých látek ve směsi s oxidovadly. Ze značného množství v literatuře uváděných sloučenin jsou typické deriváty guanidinu (Yang L aspol.: CN 107586235, 2017; Schmid H. a Eisenreich N.: Propellants, Explos., Pyr. 25, 230 až 235, 2000. Hosey, E.O.: US 2009/0020197, 2009) nebo 5-aminotetrazolu (Zhang H. a spol.:
- 1 CZ 33555 U1
CN 108752154, 2018; Jacobson T. a spol.: US 2017/0174580, 2017; Jacobson T. a spol.: WO 2017/105444, 2017).
Dalším řešením pyrotechnických složí je použití komplexních sloučenin s ligandem obsahujícím dusík. V jedné molekule je obsažena jak složka palivová (ligand), tak oxidující, kterou je dusičnan, chloristan nebo chlorečnan. Nejčastěji jde o komplexní sloučeniny mědi, ligandem je dusíkatá sloučenina, například deriváty imidazolu (Mendenhall, I.V.; Taylor, R.D.: US 2007/0240797, 2007), 5-aminotetrazolu (Taylor, R.D.; Mendenhall, I.V.: WO 2006/047085, 2006) či amidinoisomočovin a biguanidů (Zigmund, J. aspol.: CZ 19514 Ul, 2009; Jalový aspol. CZ 305190 B6, 2015).
Nevýhodou použití chloristanů jako oxidovadel je nutnost pečlivě bilancovat pyrotechnickou slož tak, aby nevznikaly toxické zplodiny chlor, chlorovodík nebo fosgen. Nevýhodou dusičnanu amonného je jeho náchylnost k fázovým přechodům způsobujícím fýzikální změny v pyrosloži a v důsledku toho změny v balistice pyroslože. To v krajních, ale ne neobvyklých, případech způsobuje až detonaci pyrotechnické slože při funkci záchranného systému s často tragickými následky (Schubert B.: Symp. Airbag, 2018, Mannheim). Nevýhodou použití těžších kationtů, například draslíku nebo stroncia jsou jejich poměrně vysoké atomové hmotnosti, které způsobují zvýšení hmotnosti pyrotechnického výrobku.
Cílem předkládaného technického řešení je odstranit nebo alespoň minimalizovat nedostatky dosavadního stavu techniky.
Podstata technického řešení
Předmětem technického řešení je pyrotechnická slož pro bezpečnostní systémy dopravních prostředků, především předpínačů pásů osobních automobilů, obsahující chloristan amonný a energetickou sůl pro vázání chloru, jejíž podstata spočívá v tom, že energetická sůl je tvořena energetickou solí lithia, nebo sodíku, nebo draslíku, nebo vápníku, nebo hořčíku nebo stroncia v ekvimolámím poměru ku chloru.
Složky pyroslože jsou komerčně dostupné. Aminotetrazolát lithný lze snadno připravit reakcí 5-aminoterazolu s hydroxidem lithným ve vodě nebo v methanolu podle následující rovnice:
Pyrotechnická slož podle předloženého technického řešení se připravuje, tak, že se do vany hnětáku k práškovému polymeru přidává za míchání voda nebo jiné rozpouštědlo, až vznikne hustý gel pojivá. Potom se v několika dávkách v předepsaném pořadí přidávají ostatní složky kompozice propelentu a technologické přísady, až vznikne homogenní hladké těsto. Vzniklá směs se dostatečně dlouhou dobu hněte, potom se vylisuje a řeže na granule požadované velikosti.
Výhodou energetických solí lithia, nebo sodíku, nebo draslíku, nebo vápníku, nebo hořčíku nebo stroncia je, že mají nízkou atomovou hmotnost, hmotnostní bilance tedy není příliš zatížena kondenzovanými sloučeninami kovů, které se na produkci plynů nepodílejí. Výhodně použitý dusičnan lithný v pyrosloži nepodléhá fázovým změnám, ani za vyšších teplot.
-2 CZ 33555 U1
Hlavní výhodou pyrotechnické slože podle tohoto technického řešení je, že ve zplodinách hoření nejsou toxické plyny, zejména oxid uhelnatý CO, čehož se dosáhne vyvážením chemického složení pyroslože na nulovou kyslíkovou bilanci.
Další výhodou je, že žádná ze složek pyroslože a ani zpracovávaná kompozice není výbušná. Dokonce ani není hořlavá, protože polymemí pojivo se zpracovává s vodou.
Propelent je balisticky ekvivalentní běžně užívaným nitrocelulózovým propelentům a je možno jej s ohledem na jeho nízký vliv na životní prostředí nazývat green propelent, tj. pyrotechnická slož pro vývoj hnacích plynů šetrná k životnímu prostředí.
Příklady uskutečnění technického řešení
Technické řešení bude popsáno na příkladu uskutečnění několika pyrotechnických složí tvořících green propelent, tj. pyrotechnickou slož šetrnou k životnímu prostředí.
Pyrotechnická slož obsahuje chloristan amonný a energetickou sůl pro vázání chloru. Energetickou solí je příkladně sůl lithia, nebo sodíku, nebo draslíku, nebo vápníku, nebo hořčíku nebo stroncia, zejména ve formě 5-aminotetrazolátu lithného nebo dusičnanu lithného, nebo 5-aminotetrazolátu sodného, 5-aminotetrazolátu draselného, 5-aminotetrazolátu vápenatého, 5-aminotetrazolátu hořečnatého nebo 5-aminotetrazolátu strontnatého, a to v ekvimolámím poměru ke chloru.
Jako pojivo je s výhodou použit ether celulózy.
Pyrotechnická slož podle dalšího provedení obsahuje přídavek energetického paliva ve formě bis(guanidin) azotetrazolátu, nebo guanidin nitrátu nebo aminoguanidin nitrátu.
Pyrotechnická slož podle dalšího výhodného provedení obsahuje přídavek energetického výbušného paliva ve formě hexogenu, nebo oktogenu, nebo bicyklo-oktogenu, nebo trinitroresorcinu, nebo tetranitrokarbazolu nebo nitroguanidinu.
Konkrétní složení pyrotechnických složí tvořících green propelent podle technického řešení je uvedeno v následujících tabulkách:
Slož 1:
| Složka | % |
| NH4CIO4 | 35 |
| Sr(NO3)2 | 35 |
| GZT | 25 |
| NaCMC | 5 |
| Výbuchová energie [kJ/kg] | 709 |
Slož 2:
| Složka | % |
| NH4CIO4 | 39,5 |
| NaNO3 | 28,5 |
| GZT | 27 |
| NaCMC | 5 |
| Výbuchová | 870 |
| energie [kJ/kg] |
Slož 3:
| Složka | % |
| NH4CIO4 | 46 |
| LíNO3 | 24 |
| GZT | 30 |
| NaCMC | 5 |
| Výbuchová energie [kJ/kg] | 903 |
Složení uvedených pyrotechnických složí je blízko vyrovnané kyslíkové bilanci, což zabezpečuje minimální objem toxických plynů ve zplodinách hoření.
Výhodou pyrotechnických složí podle tohoto technického řešení je nízký obsah toxických zplodin v plynných produktech hoření uvedené slože, který je u nejvíce sledovaných plynů jako oxid uhelnatý a oxidy dusíku významně nižší, než u současně používaných pyrotechnických složí na bázi nitrocelulózy.
Příprava pyrotechnických složí podle tohoto technického řešení probíhá v konkrétním případě následovně:
Krok 1: Příprava 5-aminotetrazolátu lithného
Do roztoku 127,5 g (1,50 mol) 5-aminotetrazolu v 1 litru methanolu za teploty 40 až 50 °C se přidá 36 g (1,50 mol) hydroxidu lithného v 1 litru methanolu a % hod se míchá za laboratorní teploty. Původní suspenze přechází téměř v roztok. Oddestiluje se 100 ml methanolu, zbytek se odpaří vakuovou odparkou na objem menší než 100 ml. Pevná látka se zfiltruje, na fritě se promyje malým množstvím methanolu a potom acetonu. Výtěžek je 99,1 g (72,7%). Na Koflerově bloku produkt netaje v rozsahu stupnice (do 360 °C). DTA: počátek rozkladu nad 340 °C. Na TG dochází k úbytku váhy od 388 °C, (onset 395 °C). Elementární analýza, CH2LÍN5 (% hmotn.). Vypočteno C 13,20; H 2,22; N 79,96. Nalezeno C 13,26; H 2,14; N 76,43.
Krok 2: Příprava pyrotechnické slože
Pyrotechnická slož se připravuje tak, že se do vany hnětáku vnese odvážené množství práškového polymeru, například NaCMC, a za míchání se přidává voda v množství potřebném pro vytvořené hustého gelu pojivá. Potom se postupně v několika dávkách přidávají okysličovadla a/nebo směsi okysličovadel tak, aby se vznikající těsto nerozpadlo a aby se práškové přísady do tohoto vznikajícího těsta dobře zapracovaly. Potom se těsto vyjme z hnětáku, lisuje se na vlákna požadovaného tvaru, řeže se na zrna, která se nakonec suší.
S výsledným produktem se mohou provádět i další operace, jako je prosévání, povrchová úprava a grafitace.
Průmyslová využitelnost
Pyrotechnická slož podle tohoto technického řešení je využitelná jako aktivní část vyvíječů plynu v bezpečnostních systémech pasivní ochrany dopravních prostředcích, včetně kosmických, a prostředcích garantujících rychlé mechanické operace.
NÁROKY NA OCHRANU
Claims (5)
1. Pyrotechnická slož, obsahující chloristan amonný a energetickou sůl pro vázání chloru, vyznačující se tím, že energetická sůl je tvořena energetickou solí lithia, nebo sodíku, nebo draslíku, nebo vápníku, nebo hořčíku nebo stroncia v ekvimolámím poměru ku chloru.
2. Pyrotechnická slož podle nároku 1, vyznačující se tím, že energetická sůl je tvořena 5aminotetrazolátem lithným, nebo dusičnanem lithným, nebo 5-aminotetrazolátem sodným, 5aminotetrazolátem draselným, 5-aminotetrazolem vápenatým, 5-aminotetrazolátem hořečnatým nebo 5-aminotetrazolátem strontnatým, a to v ekvimolámím poměru ke chloru.
3. Pyrotechnická slož podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že energetická sůl lithia je tvořena dusičnanem lithným a slož dále obsahuje přídavek energetického paliva tvořeného bis(guanidin) azotetrazolátem, nebo guanidin nitrátem nebo aminoguanidin nitrátem.
4. Pyrotechnická slož podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že energetická sůl lithia je tvořena dusičnanem lithným a slož dále obsahuje přídavek energetického výbušného paliva tvořeného hexogenem, nebo oktogenem, bicyklo-oktogenem, nebo trinitroresorcinen, nebo tetranitrokarbazolem nebo nitroguanidinem.
5. Pyrotechnická slož podle kteréhokoli z nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že slož dále obsahuje ether celulózy jako pojivo.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2019-36676U CZ33555U1 (cs) | 2019-09-27 | 2019-09-27 | Green propelent pro bezpečnostní systémy dopravních prostředků |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2019-36676U CZ33555U1 (cs) | 2019-09-27 | 2019-09-27 | Green propelent pro bezpečnostní systémy dopravních prostředků |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ33555U1 true CZ33555U1 (cs) | 2019-12-20 |
Family
ID=69063490
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ2019-36676U CZ33555U1 (cs) | 2019-09-27 | 2019-09-27 | Green propelent pro bezpečnostní systémy dopravních prostředků |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ33555U1 (cs) |
-
2019
- 2019-09-27 CZ CZ2019-36676U patent/CZ33555U1/cs not_active IP Right Cessation
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AU2019232800B2 (en) | Compound and method for the preparation thereof | |
| Trache et al. | Recent advances in new oxidizers for solid rocket propulsion | |
| Jos et al. | Ammonium nitrate as an eco–friendly oxidizer for composite solid propellants: promises and challenges | |
| DE69729881T2 (de) | Azidfreie gaserzeugende zusammensetzungen | |
| US3719604A (en) | Pressurizing-gas-producing charges containing an aminoguanidine tetrazole and an oxygen-liberating or gas-evolving additive | |
| CZ20014006A3 (cs) | Plynotvorný prostředek pro pouľití v předpínači | |
| WO2000024693A9 (en) | Monopropellant and propellant compositions including mono and polyaminoguanidine dinitrate | |
| CZ291570B6 (cs) | Hnací prostředek pro plynové generátory a způsob jeho výroby a jeho použití | |
| Dey et al. | Towards new directions in oxidizers/energetic fillers for composite propellants: an overview | |
| CN113149933B (zh) | 化合物及其制备方法以及作为含能材料的用途 | |
| EP4095120A1 (en) | Compounds and preparation method therefor and use thereof as energetic materials | |
| Shamshina et al. | Catalytic ignition of ionic liquids for propellant applications | |
| US20210269375A1 (en) | Perovskite type compound abx3 | |
| EP2925733B1 (de) | 3,3'-dinitro-5,5'-bistriazol-1,1'-diol | |
| US6024812A (en) | Pyrotechnic mixture as propellant or a gas charge with carbon monoxide-reduced vapors | |
| SE467495B (sv) | Saett att oeka verkan av energirika spraengaemnesblandningar samt i enlighet daermed framstaella spraengaemnesblandningar | |
| CZ33555U1 (cs) | Green propelent pro bezpečnostní systémy dopravních prostředků | |
| RU2481319C1 (ru) | Твердотопливный газогенерирующий состав | |
| US3269879A (en) | Ammonium salt lattice with isomorphously substituted inorganic salts | |
| KR101444658B1 (ko) | 고질소 4,4''-(에탄-1,2,-디일)비스(5-니트로이미노테트라졸-1-이드) 유기염계 복합화약 조성 | |
| CZ2011409A3 (cs) | Pouzití komplexních sloucenin biguanidu jako paliva do pyrotechnické sloze a pyrotechnická sloz pro bezpecnostní systémy pasivní ochrany | |
| Chavez | The development of environmentally sustainable manufacturing technologies for energetic materials | |
| CZ22614U1 (cs) | Balivo do pyrotechnické sloze a pyrotechnická slož pro bezpečnostní systémy pasivní ochrany | |
| Zhu et al. | Synthesis and characterization of metal derivatives of 1, 1, 2, 2-tetranitraminoethane (TNAE) | |
| CZ2008654A3 (cs) | Pyrotechnická slož pro bezpecnostní systémy pasivní ochrany, zejména pro použití v airbagu ci predpínaci bezpecnostních pásu |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FG1K | Utility model registered |
Effective date: 20191220 |
|
| MK1K | Utility model expired |
Effective date: 20230927 |