DE19932950B4

DE19932950B4 - Eine gaserzeugende Zusammensetzung für eine aufblasbare Fahrzeuginsassenschutzvorrichtung

Info

Publication number: DE19932950B4
Application number: DE19932950A
Authority: DE
Inventors: Harold L. Gilbert Blomquist
Original assignee: TRW Inc
Current assignee: Northrop Grumman Space and Mission Systems Corp
Priority date: 1998-07-21
Filing date: 1999-07-14
Publication date: 2006-09-07
Anticipated expiration: 2019-07-15
Also published as: US6296724B1; DE19932950A1

Abstract

Gaserzeugende Zusammensetzung für eine aufblasbare Fahrzeuginsassenschutzvorrichtung, die phasenstabilisiertes Ammoniumnitrat (PSAN) und einen organischen Brennstoff aufweist, der Nitroguanidin (NG) und als zusätzlichen nicht salzförmigen Brennstoff Cyclotetramethylentetranitramin (HMX) umfasst.

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung, die eine aufblasbare Fahrzeuginsassenschutzvorrichtung und eine gaserzeugende Zusammensetzung zum Liefern von Aufblasgas für das Aufblasen der aufblasbaren Fahrzeuginsassenschutzvorrichtung aufweist.
Hintergrund der Erfindung
Eine aufblasbare Fahrzeuginsassenschutzvorrichtung wie beispielsweise ein Airbag, wird durch Aufblasgas aufgeblasen, das von einer Aufblasvorrichtung geliefert wird. Die Aufblasvorrichtung enthält einen Körper aus zündbarem gaserzeugenden Material. Die Aufblasvorrichtung umfaßt ferner eine Zündvorrichtung. Die Zündvorrichtung wird betätigt, um den Körper aus gaserzeugendem Material zu zünden, wenn das Fahrzeug einen Zusammenstoß erfährt, für welchen das Aufblasen des Airbags erwünscht ist. Wenn der Körper aus gaserzeugendem Material brennt, erzeugt er ein Aufblasgasvolumen. Das Aufblasgas wird in den Airbag zum Aufblasen des Airbags gelenkt. Wenn der Airbag aufgeblasen wird, dehnt er sich in das Fahrzeuginsassenabteil aus und unterstützt den Schutz des Fahrzeuginsassens.
Gaserzeugende Zusammensetzungen bzw. Verbindungen, die einen organischen Brennstoff und Ammoniumnitrat als ein Oxidationsmittel umfassen, liefern potentiell ein im wesentlichen rauchfreies Aufblasgas, das im wesentlichen frei von toxischen Materialien ist. Der organische Brennstoff und das Ammoniumnitrat sind für gewöhnlich in der Form von Puder, der in einem Körper aus gaserzeugendem Material mit einer bestimmten bzw. diskreten Form ausgebildet bzw. geformt wird. Motorfahrzeuge können für viele Jahre im Dienst sein und können Temperaturextremen ausgesetzt sein. Komponenten des Motorfahrzeugs, wie beispielsweise aufblasbare Fahrzeuginsassenschutzvorrichtungen, werden rigorosen Tests unterzogen, ein schließlich Temperaturzyklen von ungefähr –40°C bis über 100°C. Wenn Ammoniumnitrat solchen Temperaturveränderungen ausgesetzt ist, kann es Phasenumwandlungen bzw. Phasenänderungen und entsprechenden volumetrische Änderungen erfahren bzw. durchgehen. Die volumetrischen Veränderungen des Ammoniumnitrats können die Integrität des Körpers aus gaserzeugendem Material verschlechternd beeinflussen, und dadurch wiederum die Charakteristika bezüglich der Leistungsfähigkeit des gaserzeugenden Materials während der Verbrennung verschlechternd beeinflussen. Ferner sind Zusammensetzungen, die große Mengen von Ammoniumnitrat enthalten, schwierig zu zünden und sie neigen zum erlöschen.
Die Phasenstabilisierung von Ammoniumnitrat ist bekannt zur Minimierung der volumetrischen Veränderungen des Ammoniumnitrats aufgrund von Temperaturveränderungen. Ein geläufiges Verfahren zur Phasenstabilisierung ist die Dotierung des Ammoniumnitrats mit einem Metallsalz, wie beispielsweise Kaliumnitrat, um ein Metallion, wie beispielsweise Kalium, in das Kristallgitter des Ammoniumnitrats mit einzubauen. Dieses Verfahren der Phasenstabilisierung ist nur dort effektiv, wo ein rigoroser Ausschluß von Feuchtigkeit beachtet wird.

Die zuvor genannten Nachteile der Verwendung von Ammoniumnitrat als ein Oxidationsmittel in einer Gaserzeugungszusammensetzung zum Aufblasen einer aufblasbaren Fahrzeuginsassenschutzvorrichtung können dadurch reduziert werden, indem der Betrag des Ammoniumnitrats in der Gaserzeugungszusammensetzung minimiert wird. Nichts desto weniger ist es wünschenswert, eine im wesentlichen vollständige Verbrennung der Kohlenstoffatome im organischen Brennstoff zu Kohlenstoffdioxid zu erreichen, anstatt einer unvollständigen Verbrennung zu Kohlenstoffmonoxid, sowie eine vollständige Verbrennung der Wasserstoffatome im organischen Brennstoff zu Wasser.

Eine Herangehensweise zur Minimierung des Betrags von Ammoniumnitrat ist es, einen Brennstoff mit einem vorteilhaften Sauerstoffgehalt sorgfältig auszuwählen. Für die meisten organischen Brennstoffe sind zumindest ungefähr 60 Gewichts-% des Ammoniumnitratoxidationsmittels, ob nun rein oder phasenstabilisiert, und häufiger bis ungefähr 85 Gewichts-% und mehr erforderlich.

US Patent Nr. 5,545,272 offenbart eine Gaserzeugungszusammensetzung, die im wesentlichen aus ungefähr 45% bis ungefähr 65% phasenstabilisiertem Ammoniumnitrat (PSAN = Phase Stabilized Ammonium Nitrate) und ungefähr 35% bis ungefähr 55% Nitroguanidin (NQ) besteht. Die Wahl des Nitroguanidins ist vorteilhaft, da es kein Salz ist. Brennstoffe, die Salze sind, tendieren dazu, komplexe Phasengleichgewichte bei der Gegenwart von Ammoniumnitrat zu haben. Viele bilden Eutektika aus, die niedrig schmelzend sind, was sie ungeeignet für Automobilanwendungen macht.

Ferner wird auf die WO 98/04507 hingewiesen, die thermisch stabile Gas erzeugende Zusammensetzungen zeigt, die eine Kombination aus Nitroguanidin, einem oder mehreren azidfreien Brennstoffen mit hohem Stickstoffgehalt und phasenstabilsiertem Ammoniumnitrat aufweisen. Die Zusammensetzungen ergeben bei einer Verbrennung eine größere Ausbeute an gasförmigen Produkten pro Masseeinheit der Gaserzeugungszusammensetzung, eine reduzierte Menge an festen Verbrennungsprodukten und akzeptable Verbrennungsraten, thermische Stabilität und ballistische Eigenschaften.

Die beiden älteren Anmeldungen DE 197 42 203 A1 und DE 197 12 820 A1 offenbaren beide für das Aufblasen von Airbags geeignete Gaserzeugungszusammensetzungen, die unter anderem phasenstabilisiertes Ammoniumnitrat, Nitroguanidin und 3-Nitro-1,2,4-Triazol-5-on aufweisen.

Ferner zeigt die DE 690 16 371 T1 eine Gas erzeugende Zusammensetzung, die 3-Nitro-1,2,4-Triazol-5-on und ein wasserfreies, oxidierendes Salz aufweist, dessen Kation ausgewählt ist aus der I-A Gruppe des Periodensystems und dessen Anion im wesentlichen frei ist von Kohlenstoff, Wasserstoff und Halogenen, wobei die Zusammensetzung gegebenenfalls ein Bindemittel umfasst.

Ferner wird in DE 24 49 778 B2 und DE 2 263 860 B2 Cyclotetramethylentetranitramin zusammen mit Triaminoguanidinnitrat als Bestandteil eines Projektiltreibladungspulvers für beispielsweise Gewehrmunition beschrieben.

Zur Lösung der zuvor genannten Aufgaben sieht die Erfindung eine Vorrichtung gemäß Anspruch 1 vor. Bevorzugte Ausführungsbeispiele sind in den abhängigen Ansprüchen offenbart.

Zusemmenfassung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung liegt in einer Vorrichtung, die eine aufblasbare Fahrzeuginsassenschutzvorrichtung und eine Gaserzeugungszusammensetzung zum Liefern von Aufblasgas zum Aufblasen der aufblasbaren Fahrzeuginsassenschutzvorrichtung aufweist. Die Gaserzeugungszusammensetzung weist ein Oxidationsmittel und einen organischen Brennstoff auf. Das Oxidationsmittel ist phasenstabilisiertes Ammoniumnitrat (PSAN). Der organische Brennstoff ist eine Mischung aus Nitroguanidin (NQ) und einen zusätzlichen, nicht salzförmigen Brennstoff, der aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus 3-Nitro-1,2,4-Triazol-5-on (NTO – Nitro-Triazol-on) und Cyclotetrametylentetranitramin (HMX) besteht. Die Gaserzeugungszusammensetzung weist ebenso bevorzugterweise bis zu ungefähr 10 Gewichts-% eines Binders bzw. Bindemittels auf.

Bevorzugterweise ist die Gaserzeugungszusammensetzung bezüglich dem Sauerstoff im Gleichgewicht, und zwar für eine im wesentlichen vollständige Verbrennung des Kohlenstoffs im organischen Brennstoff zu Kohlenstoffdioxid und des Wasserstoffs im organischen Brennstoff zu Wasser, während die Bildung von Oxiden des Stickstoffs minimiert ist.

In einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung besteht die Gaserzeugungszusammensetzung im wesentlichen aus phasenstabilisiertem Ammoniumnitrat (PSAN), Nitroguanidin (NQ), 3-Nitro-1,2,4-Triazol-5-on (NTO) und bis zu ungefähr 10% eines Bindemittels, und zwar basierend auf dem Gewicht der Gaserzeugungszusammensetzung. Das Nitroguanidin und das 3-Nitro-1,2,4-Triazol-5-on liegen in ungefähr gleichen Gewichtsproportionen vor. Das Gewichtsverhältnis des organischen Brennstoffs zum phasenstabilisierten Ammoniumnitrat ist bevorzugterweise ungefähr 45:55 für eine im wesentlichen vollständige Verbrennung des Kohlenstoffs im organischen Brennstoff zu Kohlenstoffdioxid und des Wasserstoffs im organischen Brennstoff zu Wasser, während die Ausbildung von Stickstoffoxiden minimiert wird.

In einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung besteht die Gaserzeugungszusammensetzung im wesentlichen aus phasenstabilisiertem Ammoniumnitrat (PSAN), Nitroguanidin (NQ), Cyclotetramethylentetranitramin (HNX) und bis zu ungefähr 10% eines Bindemittels, und zwar basierend auf dem Gewicht der Gaserzeugungszusammensetzung. Das Nitroguanidin und das Cyclotetramethylentetranitramin liegen in ungefähr gleichen Gewichtsproportionen vor. Das Verhältnis des organischen Brennstoffs zum phasenstabilisierten Ammoniumnitrat ist bevorzugterweise ungefähr 45:55 für eine im wesentlichen vollständige Verbrennung des Kohlenstoffs im organischen Brennstoff zu Kohlenstoffdioxid und des Wasserstoffs im organischen Brennstoff zu Wasser, während die Bildung von Stickstoffoxiden minimiert wird.

Kurze Beschreibung der Zeichnung

Weitere Merkmale der vorliegenden Erfindung werden sich dem Fachmann, auf dessen Gebiet sich die vorliegende Erfindung bezieht, bei Betrachtung der folgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung verdeutlichen, die eine schematische Darstellung einer Vorrichtung ist, die die vorliegende Erfindung beinhaltet.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele

Bezugnehmend auf die Figur weist eine Vorrichtung 12, die die vorliegende Erfindung beinhaltet, eine Aufblasvorrichtung 14 auf. Die Aufblasvorrichtung 14 enthält ein Gaserzeugungsmaterial 16 und optional ein gespeichertes Gas. Das Gaserzeugungsmaterial 16 wird durch eine Zündvorrichtung 18 gezündet, die betriebsmäßig mit dem Gaserzeugungsmaterial 16 assoziiert ist bzw. diesem zugeordnet ist. Elektrische Leitungen 19 leiten Strom zur Zündvorrichtung 18, und zwar von einem Sensor, der ansprechend auf einen Zusammenstoß ist. Die Vorrichtung 12 weist ebenso eine Fahrzeuginsassenschutzvorrichtung 20 auf. Ein Gasströmungsmittel 22 leitet bzw. führt Gas, das durch die Verbrennung des Gaserzeugungsmaterials 16 in der Aufblasvorrichtung 14 erzeugt wurde, zur Fahrzeuginsassenschutzvorrichtung 20. Es wird ferner in Erwägung gezogen, daß eine oder mehrere solcher Aufblasvorrichtungskomponenten doppelt vorliegen können, und zwar für einen optimalen Insassenschutz.

Eine bevorzugte Fahrzeuginsassenschutzvorrichtung 20 ist ein Airbag, der zum Schutz eines Fahrzeuginsassens beim Auftreten einer Kollision bzw. eines Zusammenstoßes aufblasbar ist. Andere Fahrzeuginsassenschutzvorrichtungen, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, sind aufblasbare Sitzgurte, aufblasbare Kniepolster, aufblasbare Airbags zum Betrieb der Kniepolster, aufblasbare Kopfauskleidungen und/oder aufblasbare Seitenvorhänge.

Die Gaserzeugungszusammensetzung der vorliegenden Erfindung weist ein Oxidationsmittel und einen organischen Brennstoff auf.

Das Oxidationsmittel ist phasenstabilisiertes Ammoniumnitrat (PSAN). Die Gewichts-% des phasenstabilisierten Ammoniumnitrats in der Gaserzeugungszusammensetzung liegen bei 53% bis 57%, und zwar basierend auf dem kombinierten Gewicht des phasenstabilisierten Ammoniumnitrats und des organischen Brennstoffs. Bevorzugterweise sind die Gewichts-% des phasenstabilisierten Ammoniumnitrats in der Gaserzeugungszusammensetzung weniger als ungefähr 57%, und am bevorzugtesten ungefähr 55%, basierend auf dem kombinierten Gewicht des phasenstabilisierten Ammoniumnitrats und des organischen Brennstoffs.

Durch die Verwendung des Ammoniumnitrats als ein Oxidationsmittel wird ein relativ rauchfreies Verbrennungsgasprodukt in Vergleich zu anderen Oxidationsmitteln, wie beispielsweise Perchlorate, erhalten. Die Verbrennungsprodukte des organischen Brennstoffs und des Ammoniumnitrats sind vorwiegend Kohlenstoffdioxid, Stickstoff und Wasser.

Ein bevorzugter Phasenstabilisierer für Ammoniumnitrat ist jener, der zu einer minimalen Rauchmenge während der Verbrennung führt, wobei der Rauch nicht toxisch ist oder nicht in schädlichen Pegeln vorliegt. Die Stabilisierung des Ammoniumnitrats ist notwendig, um volumetrische und strukturelle Veränderungen zu vermeiden, die mit Phasenübergängen aufgrund der Aussetzung der Gaserzeugungszusammensetzung gegenüber Umgebungstemperaturveränderungen assoziiert sind. Bekannte Phasenstabilisierer für Ammoniumnitrat umfassen Alkalimetall- oder Erdalkalimetallsalze. Beispiel für Alkalimetall- oder Erdalkalimetallsalze, die als Phasenstabilisierer verwendet werden können, umfassen Nitrate, Nitrite, Peroxide, Dinitramide, Dikromate und Oxalate. Ein für gewöhnlich verwendeter Phasenstabilisierer ist Kaliumnitrat (KNO₃). Die Menge des Phasenstabilisierers ist eine wirksame Menge zur Stabilisierung von Ammoniumnitrat und sie ist bis zu ungefähr 15% basierend auf dem Gewicht des Ammoniumnitrats.

Ammoniumnitrat kann ebenso durch Dotierung mit Kupfer- und Zinkionen stabilisiert werden. Andere Verbindungen, Modifizierer und Verfahren, die zur Phasenstabilisierung von Ammoniumnitrat wirksam sind, sind gut bekannt und bei der vorliegenden Erfindung geeignet.

Die Gaserzeugungszusammensetzung der vorliegenden Erfindung weist einen organischen Brennstoff auf. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist der organische Brennstoff eine Kombination aus organischen Brennstoffen. Einer der Brennstoffe ist Nitroguanidin (NQ). Der zweite ist ein zusätzlicher, nicht salzförmiger Brennstoff, der in der Zusammensetzung kompatibel ist, und zwar ausgewählt aus der Gruppe, die aus folgendem besteht: 3-Nitro-1,2,4-Triazol-5-on (NTO) und Cyclotetramethylentetranitramin (HMX) beide zusätzliche, nicht salzförmige Brennstoffe, das heißt 3-Nitro-1,2,4-Triazol-5-On und Cyclotetramethylentetranitramin enthalten eine wesentliche Menge an Sauerstoffatomen, und zwar mehr als Nitroguanidin. Somit verbessern die zusätzlichen, nicht salzförmigen Brennstoffe das Sauerstoffgleichgewicht in der Gaserzeugungszusammensetzung und reduzieren die für ein Sauerstoffgleichgewicht erforderliche Menge des Oxidationsmittels, und zwar im Vergleich zur Verwendung von Nitroguanidin allein. Bevorzugterweise ist das Gewichtsverhältnis von Nitroguanidin zu den zusätzlichen, nicht salzförmigen Brennstoffen im Bereich von ungefähr 35:65 bis ungefähr 65:35, am bevorzugtesten ungefähr 1:1.

Die Menge des organischen Brennstoffs in der Gaserzeugungszusammensetzung ist jene Menge, die zur Erreichung einer anhaltenden Verbrennung der Gaserzeugungszusammensetzung notwendig ist. Die Menge kann variieren, und zwar abhängig von dem besonderen organischen Brennstoff, der verwendet wird, und anderen Reaktanten.

Das Gewichtsverhältnis des organischen Brennstoffs zum Oxidationsmittel ist jenes Gewichtsverhältnis, das wirksam ist, um ein Verbrennungsgasprodukt vorzusehen, das im wesentlichen frei von gasförmigen Wasserstoff, Kohlenmonoxid und Stickoxiden ist.

Die Gaserzeugungszusammensetzung der vorliegenden Erfindung kann ebenso ein elastomerisches Bindemittel aufweisen. Geeignete Bindemittel für Gaserzeugungszusammensetzungen sind im Stand der Technik gut bekannt. Bevorzugte Bindemittel umfassen Polycarbonate, Polyuretane, Polyester, Polyether, Polysuccinate, thermoplastische Gummi, Polybutadien, Polystyrol und Mischungen daraus.

Eine bevorzugte Menge des Bindemittels ist im Bereich von 0 bis 15%, bevorzugterweise 2,5% bis 10%, und zwar basierend auf dem Gewicht der Gaserzeugungszusammensetzung.

Die vorliegende Erfindung kann andere Zutaten bzw. Ingredentien aufweisen, die für gewöhnlich zu einer Gaserzeugungszusammensetzung hinzugefügt werden, und zwar zum Vorsehen von Aufblasgas für das Aufblasen einer aufblasbare Fahrzeuginsassenschutzvorrichtung. Solche anderen Ingredentien können folgendes umfassen: Prozeßhilfen, Verbrennungsmodifizierer, Kühlmittel und Zündhilfen. Ein Plastifizierer kann ebenso verwendet werden, jedoch enthält die Gaserzeugungszusammensetzung bevorzugterweise keinen Plastifizierer.

Beispiel 1
Eine Menge von phasenstabilisiertem Ammoniumnitrat wurde durch Cokristallisation von Ammoniumnitrat mit 15 Gewichts-% Kaliumnitrat (basierend auf dem Gewicht des Ammoniumnitrats) aus einer wäßrigen Lösung vorbereitet. Nach dem trocknen wurden die Feststoffe gemahlen bzw. kugelgemahlen, um die Teilchengröße zu reduzieren, wodurch ein feingranulares Material erzeugt wurde.
Eine Gaserzeugungsmischung, die aus Nitroguanidin (NQ)-Pulver, 3-Nitro-1,2,4-Triazol-5-on (NTO)- und phasenstabilisiertem Ammoniumnitrat (PSAN)-Pulver besteht, und zwar im jeweiligen Gewichtsverhältnis von ungefähr 22,5:22,5:55, wurde durch Kugelmahlen der Pulver zum Mischen der Pulver und zur Reduzierung der Teilchengröße vorbereitet. Tabletten wurden durch Kompressionsformung bzw. Pressformung der Pulver ausgebildet, um Körner mit ungefähr 12,7 mm Durchmesser · 12,7 mm Länge mit einer Masse von 3 Gramm zu bilden. Die Tabletten wurden pressgeformt bei ungefähr 296 MPa.
Die berechnete Verbrennungstemperatur der Mischung ist 2409°C. Die Brennrate der Tabletten wurde gemessen und bei 8,6 mm Pro Sekunde bei 6,9 MPa mit einem Druckexponenten von 0,47 gefunden. Ein Rest in der Größe von ungefähr 8% Kaliumbicarbonat (KHCO₃), und zwar basierend auf dem Gewicht der Gaserzeugungsmischung, wurde erzeugt.
Beispiel 2
Eine Mischung bestehend aus Nitroguanidin (NQ)-Pulver, Cyclotetramethylentetranitramin (HMX)-Pulver und dem phasenstabilisierten Ammoniumnitratpulver (PSAN) des Beispiels 1, und zwar im Gewichtsverhältnis von ungefähr 23:23:54 wurde durch Kugelmahlen der Pulver zum Mischen der Pulver und zur Reduktion der Teilchengröße vorbereitet, wie im Beispiel 1. Tabletten wurden durch Pressformung der Pulvermischung zur Ausbildung von Körnern ausgebildet, und zwar unter Verwendung des gleichen Verfahrens wie im Beispiel 1.
Die berechnete Verbrennungstemperatur der Mischung ist 2409°C. Die Brennrate der Tabletten wurde gemessen und bei 8,6 mm Pro Sekunde bei 6,9 MPa mit einem Druckexponenten von 0,47 gefunden. Reste in der Größe von weniger als 8% Kaliumbicarbonat (KHCO₃), und zwar basierend auf dem Gewicht der Gaserzeugungsmischung, wurden erzeugt.
Kontrollbeispiel 1
Eine Mischung aus Nitroguanidin (NQ) und dem phasenstabilisierten Ammoniumnitratpulver des Beispiels 1, und zwar im Gewichtsverhältnis von ungefähr 40:60, wurde durch Kugelmahlen der Pulver zum Mischen der Pulver und zur Reduktion der Teilchengröße vorbereitet, und zwar wie in Beispiel 1. Tabletten wurden durch Pressformung der Pulver zur Ausbildung von Körnern unter Verwendung des Verfahrens des Beispiels 1 ausgebildet.
Die berechnete Verbrennungstemperatur der Mischung ist 2409°C. Die Brennrate der Tabletten wurde gemessen und bei 8,6 mm pro Sekunde bei 6,9 MPa mit einem Druckexponenten von 0,47 gefunden. Ein Rest in der Größe von ungefähr 8,5 % Kaliumbicarbonat (KHCO₃), und zwar basierend auf dem Gewicht der Gaserzeugungsmischung, wurde erzeugt.
Vorteile der vorliegenden Erfindung sollten klar sein. Primär zieht die vorliegende Erfindung einen Vorteil aus den vorteilhaften Leistungscharakteristika der Verwendung eines organischen Brennstoffs, der Nitroguanidin (NQ) und einen zusätzlichen, nicht salzförmigen Brennstoff und phasenstabilisiertes Ammoniumnitrat (PSAN) als ein Oxidationsmittel in einer Gaserzeugungszusammensetzung aufweist, und zwar zum Vorsehen von Aufblasgas zum Aufblasen einer aufblasbaren Fahrzeuginsassenschutzvorrichtung. Der zusätzliche, nicht salzförmige Brennstoff in der vorliegenden Erfindung ist aus der Gruppe ausgewählt, die im wesentlichen aus 3-Nitro-1,2,4-Triazol-5-on (NTO) und Cyclotetramethylentetranitramin (HMX) besteht. Eine Mischung des Oxidationsmittels und des organischen Brennstoffs zeigt bzw. bietet eine gute mechanische Stabilität, ohne dafür die Brennleistungsfähigkeit zu opfern. Ferner erzeugt die Gaserzeugungszusammensetzung der vorliegenden Erfindung ein reines Gasprodukt, das im wesentlichen nicht toxisch und frei von Teilchenmaterial ist. Die mechanische Stabilität und die Qualität des Gasprodukts beruhen auf der Verwendung einer reduzierten Menge des Oxidationsmittels aufgrund des Vorliegens des zusätzlichen, nicht salzförmigen Brennstoffs, der mehr Sauerstoffatome als Nitroguanidin enthält.

Claims

Gaserzeugende Zusammensetzung für eine aufblasbare Fahrzeuginsassenschutzvorrichtung, die phasenstabilisiertes Ammoniumnitrat (PSAN) und einen organischen Brennstoff aufweist, der Nitroguanidin (NG) und als zusätzlichen nicht salzförmigen Brennstoff Cyclotetramethylentetranitramin (HMX) umfasst.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehalt an phasenstabilisiertem Ammoniumnitrat in der Zusammensetzung 53-57 Gew.-% beträgt, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung oder das Gewicht der Kombination aus phasenstabilisiertem Ammoniumnitrat und organischem Brennstoff.
Zusammensetzung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehalt an phasenstabilisiertem Ammoniumnitrat in der Zusammensetzung weniger als 57 Gew.-% beträgt, bezogen auf das Gewicht der Kombination aus phasenstabilisiertem Ammoniumnitrat und organischem Brennstoff.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehalt an phasenstabilisiertem Ammoniumnitrat in der Zusammensetzung 55 Gew.-% beträgt, bezogen auf das Gewicht der Kombination aus phasenstabilisiertem Ammoniumnitrat und organischem Brennstoff.
Zusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewichtsverhältnis des Nitroguanidins zum zusätzlichen, nicht salzförmigen Brennstoff im Bereich von 35:65 bis 65:35 liegt.
Zusammensetzung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewichtsverhältnis des Nitroguanidins zum zusätzlichen, nicht salzförmigen Brennstoff 1:1 beträgt.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammensetzung zusätzlich noch ein Bindemittel enthält.
Zusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die gaserzeugende Zusammensetzung in Form kompakter Tabletten vorliegt.