ES2223518T3 - Material compuesto generador de gas para dispositivos de seguridad del automovil activados por gas. - Google Patents

Material compuesto generador de gas para dispositivos de seguridad del automovil activados por gas.

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ES2223518T3 ES00930020T ES00930020T ES2223518T3 ES 2223518 T3 ES2223518 T3 ES 2223518T3 ES 00930020 T ES00930020 T ES 00930020T ES 00930020 T ES00930020 T ES 00930020T ES 2223518 T3 ES2223518 T3 ES 2223518T3
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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Abstract

Material pirotécnico generador de gas para dispositivos de seguridad del automóvil accionados por gas, tales como airbags, ajustadores del cinturón, etc., que se caracteriza porque comprende un 5-95% en peso de guanilurea dinitramida y un 5-50% en peso de una sustancia rica en oxígeno sólida o gaseosa, cuya presencia es suficiente para asegurar un exceso de oxígeno durante la combustión del material generador de gas.

Description

Material compuesto generador de gas para dispositivos de seguridad del automóvil activados por gas.
La función de las sustancias pirotécnicas generadoras de gas utilizadas en los sistemas de airbag es llenar rápidamente la bolsa de tela del airbag con un gas, para proporcionar un medio protector flexible entre el pasajero y el equipamiento del automóvil. Las sustancias pirotécnicas generadoras de gas y el gas formado por las mismas deben cumplir varios requisitos para asegurar que el sistema de airbag funciona correcta y fiablemente, y que no se daña el medio ambiente. En las sustancias pirotécnicas generadoras de gas utilizadas en otros dispositivos de seguridad accionados por gas adaptados en los automóviles, tales como los ajustadores del cinturón de seguridad, los soportes de cuello hinchables, etc., también se fijan los mismos requisitos.
De esta forma, el gas formado en todos los dispositivos de seguridad del automóvil mencionados no debería contener partículas sólidas calientes que pudieran arder a través de la parte central del sistema e incendiar la bolsa de tela llena de gas y dañar a los pasajeros o comprometer el funcionamiento global del dispositivo de seguridad. La azida sódica, la sustancia pirotécnica generadora de gas más común que se utiliza actualmente para este propósito, no cumple completamente este requisito y por tanto se debe utilizar con bolsas de tela especialmente reforzadas para detener la penetración de las partículas sólidas formadas en la combustión de la azida sódica. La necesidad de este refuerzo adicional significa que tal dispositivo de seguridad es más grande y pesado que lo estrictamente necesario para su funcionamiento.
Además, los requisitos medioambientales que se fijan en las sustancias pirotécnicas generadoras de gas utilizadas para este objetivo en cuestión, estipulan que estas sustancias no deben formar mezclas gaseosas que contengan gases tóxicos en una cantidad que sea nociva para la salud. Los gases tóxicos que son principalmente relevantes en este contexto porque se forman en la combustión de las sustancias generadoras de gas, son los óxidos de nitrógeno (NO_{x}) y el monóxido de carbono. Si la sustancia generadora de gas contiene cloro, entonces también se forma ácido clorhídrico.
Además, las sustancias pirotécnicas generadoras de gas utilizadas en un dispositivo de seguridad del automóvil accionado por gas deben tener una elevada eficacia, es decir, deberían formar una gran cantidad de gas por unidad de peso o volumen de la sustancia generadora de gas. Sin embargo, la eficacia de la azida sódica no es particularmente alta, ya que sólo forma gas en una cantidad de un 40%, aproximadamente, de la sustancia sólida. Esta baja eficacia dificulta el cumplimiento del requisito de los fabricantes de automóviles de los dispositivos de seguridad del automóvil con un peso bajo y un tamaño pequeño, cuando la azida sódica se utiliza como sustancia generadora de gas. El motivo principal por el que la azida sódica todavía se utiliza tan extensamente es que aún no se ha encontrado una sustancia generadora de gas mejor.
Un requisito adicional fijado en las sustancias pirotécnicas generadoras de gas es que todas deberían ser estables térmicamente, en el sentido en que las temperaturas elevadas que pueden producirse en el salpicadero en países con un clima cálido no les deberían afectar. La nitrocelulosa es un ejemplo de sustancia que no cumple este requisito, pero que podría, por otra parte, ser adecuada, y, de hecho, se utiliza actualmente con este objetivo, aunque limita la vida útil de los dispositivos de seguridad de los automóviles en cuestión.
Además de los requisitos anteriores, si se quiere asegurar un funcionamiento satisfactorio, el producto utilizado en los dispositivos de seguridad del automóvil como sustancia pirotécnica generadora de gas debe cumplir también varios requisitos acerca de sus características de combustión. De este modo, la sustancia pirotécnica generadora de gas ideal, en relación con lo anterior, debería tener una velocidad de combustión alta y no debe variar mucho con la presión o la temperatura. La azida sódica es una sustancia ideal desde este punto de vista, pero tiene varias desventajas tal como se ha mencionado anteriormente.
Hay otro grupo de sustancias que generan gases cuando combustionan y que se han probado como materiales generadores de gas para dispositivos de seguridad del automóvil. Este grupo comprende composiciones análogas a la pólvora basadas en nitramina, tales como RDX, que se utilizan, por ejemplo, en una mezcla con acetilbutirato de celulosa. Sin embargo, la desventaja de los análogos de la pólvora basados en nitramina es que su velocidad de combustión depende en gran medida de la presión. Si la presión es demasiado baja, la combustión se extingue completamente, mientras que si la presión es demasiado alta, la combustión sigue una vía explosiva. Según la Patente de Estados Unidos No. 5.695.216, estas desventajas se pueden corregir mediante la construcción de un recipiente potente para la sustancia generadora de gas y la provisión del recipiente con medios de descompresión. Sin embargo, aunque esto funciona (y funciona muy bien), la construcción todavía requiere partes adicionales y cuesta más.
Los desarrollos en el sector de los dispositivos de seguridad del automóvil accionados por gas, por tanto, muestran que es muy difícil encontrar una sustancia liberadora de gas completamente ideal para este propósito.
El objetivo de la presente invención es solucionar este problema mediante la utilización de una sustancia que es completamente nueva, al menos en el contexto de los dispositivos de seguridad accionados por gas y que - especialmente si se combina con una o más sustancias bien definidas de acuerdo con las reglas específicas que se dan más adelante - proporciona una composición (material) generador/a de gas para el presente propósito, que tiene unas características de combustión casi óptimas y muestra otras propiedades útiles, descritas más adelante, independientemente de si los generadores de gas utilizados con ésta son del tipo híbrido o no. Sin embargo, la proporción de mezclado de las sustancias, según la presente invención, depende, en cierta medida, del tipo de dispositivo de seguridad en cuestión y de la función protectora prevista para el mismo.
La primera de las sustancias pirotécnicas generadoras de gas según la presente invención, que también es el componente principal del material según la presente invención, es la guanilurea dinitramida (GUDN), que tiene la siguiente fórmula química:
1
La guanilurea dinitramida se prepara de forma relativamente fácil mediante la reacción de guanilurea con dinitramida de amonio. La guanilurea dinitramida pura combustiona de forma mucho menos rápida que la azida sódica. En la forma pura, su combustión es bastante independiente de la presión y la temperatura, y es estable incluso a presión baja. Además, la guanilurea dinitramida aventaja a la azida sódica por combustionar totalmente sin formar partículas sólidas, debido a su buen equilibrio intrínseco de oxígeno. Además, es estable térmicamente, con un punto de fusión por encima de 160ºC, y una temperatura de descomposición de 180ºC.
Tal como muestra su fórmula estructural, la guanilurea dinitramida tiene un átomo de carbono adicional, lo que significa que se debe quemar con un exceso de oxígeno para asegurar que no quede monóxido de carbono como producto residual. El exceso de oxígeno necesario puede provenir de una sustancia sólida que forma parte del material pirotécnico generador de gas que libera un gas en su combustión, o bien, puede provenir, en diversos grados, de una sustancia suministrada en fase gaseosa. Ésta última es el caso de un material "híbrido" generador de gas, que comprende tanto una parte pirotécnica generadora de gas (que libera un gas durante su combustión) como un componente gaseoso que se suministra en forma de gas comprimido desde el principio. El exceso de oxígeno se puede entonces suministrar parcialmente por su componente gaseoso, que puede ser, por ejemplo, oxígeno puro u óxido nitroso (N_{2}O), también llamado "gas de la risa". El componente rico en oxígeno es, de esta manera, el segundo constituyente según la presente invención. Cuando este segundo componente es una sustancia sólida, se puede elegir de uno o más de los siguientes tres grupos de sustancias:
Grupo 1: nitratos, percloratos y permanganatos de metales alcalinos.
Grupo 2: óxidos de hierro, níquel, cobalto y metales del grupo del manganeso.
Grupo 3: óxidos de metales de transición de los Grupos 7-12 de la Tabla Periódica.
Sin embargo, la velocidad de combustión de la guanilurea dinitramida pura es tan inferior a la de la azida sódica, incluso en presencia de un exceso de oxígeno, que en ciertos casos puede ser demasiado baja para algunas de las aplicaciones en cuestión. Sin embargo, tiene un gran parecido químico con otra sustancia - la guanidina dinitramida (GDN) - la cual se había propuesto para un propósito similar anteriormente y tiene una velocidad de combustión considerablemente superior. Esto convierte ambas sustancias en particularmente adecuadas para su uso como moderadoras mutuas de la combustión para regular mutuamente la velocidad de combustión de sus mezclas. Mediante la mezcla de estas dos sustancias ha sido posible, por tanto, preparar materiales generadores de gas con una velocidad de combustión adecuada para cada propósito particular. La guanidina dinitramida es, de esta manera, el tercer componente, según la presente invención, incluso si es un componente opcional, que se puede omitir cuando no sea necesaria una velocidad de combustión particularmente elevada.
La guanidina dinitramida, que tiene la siguiente fórmula química, se puede preparar de forma relativamente fácil a partir de guanidina y dinitramida de amonio.
2
La guanidina dinitramida pura combustiona muy rápidamente, incluso a una presión baja, y su combustión no es demasiado dependiente de la presión, teniendo un exponente de presión de 0,8 aproximadamente. A presión atmosférica, la guanidina dinitramida combustiona más rápidamente que la nitrocelulosa y casi tan rápidamente como la azida sódica. Además, una ventaja significativa sobre la azida sódica es que la guanidina dinitramida no forma productos de combustión sólidos sino que, al contrario, se convierte totalmente en gases durante la combustión. Esto significa en cambio que, cuando la guanidina dinitramida se utiliza como sustancia generadora de gas en sistemas de airbag, no se necesita ningún refuerzo adicional para las bolsas de gas para evitar que la sustancia arda a través de las mismas. Este hecho permite a los diseñadores de tales dispositivos de seguridad del automóvil reducir el peso y el tamaño de los últimos sin comprometer su funcionamiento. Además, la guanidina dinitramida sólo contiene un átomo de carbono, de manera que, ventajosamente, se forma muy poco monóxido de carbono en su combustión. Además, la guanidina dinitramida tiene una estabilidad térmica ideal, con un punto de fusión en exceso de 130ºC y una temperatura de descomposición superior a 160ºC.
Una manera de incrementar la velocidad de combustión de la guanilurea dinitramida, si fuera necesario, es, por tanto, añadir guanidina dinitramida a ésta en cantidades de - si fuese necesario - hasta un 90% en peso, calculado sobre la composición total.
Otra manera - previamente desconocida - de incrementar la velocidad de combustión de la guanilurea dinitramida en un exceso de oxígeno es añadir pequeñas cantidades de boro metálico finamente dividido, el cual sustituye entonces a la guanidina dinitramida y se necesita en cantidades considerablemente menores. Las cantidades adecuadas de boro, que actúa como moderador de la combustión, son de hasta un 10% en peso y, preferiblemente, en el intervalo de 0,5-3% en peso. La adición de boro en este intervalo permite sustituir completamente la guanidina dinitramida, mientras que la guanilurea dinitramida permanece como la principal sustancia generadora de gas. Aparte de la ventaja de ser capaz de utilizar una cantidad de boro relativamente pequeña, la curva de combustión para la mezcla llega a ser incluso menos dependiente de la presión, y su dependencia de la temperatura es muy baja.
Tanto la guanilurea dinitramida (GUDN) como la guanidina dinitramida (GDN) son sustancias finamente cristalinas con un tamaño normal de partícula de menos de 100 mesh. Con su tamaño normal de cristalito se pueden prensar sobre un soporte para dar una forma y tener una fuerza mecánica buena en la forma prensada. Esto también se aplica, en general, cuando estos compuestos se utilizan en mezclas con otras sustancias finamente divididas. En muchos casos, por tanto, sería adecuado utilizar las sustancias puras, o bien, sus mezclas de unas con otras, en forma de pastillas prensadas. Si se requiere, se puede añadir un enlazador utilizado en una cantidad pequeña - preferiblemente no superior a un 10% en peso, calculada sobre la cantidad total de sólidos - para conferir una fuerza mecánica incluso superior a las pastillas prensadas. Especialmente, ciertos agentes oxidantes sólidos pueden requerir la adición de un enlazador.
El componente principal (guanilurea dinitramida) y la sustancia añadida opcionalmente (guanidina dinitramida), según la presente invención, tienen la ventaja adicional de que cuando acaba su vida útil como sustancias generadoras de gas potenciales en un dispositivo de seguridad del automóvil, el cual se desea no haber utilizado, se pueden recuperar fácilmente para su reutilización como sustancias generadores de gas en un producto similar o diferente.
Actualmente, cuando se preparan nuevos productos químicos, es esencial tener presente, por motivos medioambientales, cómo se pueden recuperar y reutilizar. De momento, ninguno de los materiales utilizados actualmente como sustancias generadoras de gas en dispositivos de seguridad del automóvil, se puede recuperar de forma simple cuando han llegado al final de su vida útil sin un uso activo. Además, como estos dispositivos de seguridad del automóvil son productos que preferiblemente no deberían ver un uso activo, se puede esperar que el número de unidades sin utilizar de tales generadores de gas que deben recogerse después de que los vehículos equipados con ellos se desguacen, aumentará a la velocidad a la que estos dispositivos de seguridad se instalan en nuevos automóviles.
La azida sódica, la cual se utiliza actualmente a gran escala en dispositivos de seguridad del automóvil, siempre se utiliza, de hecho, en una mezcla que también comprende Fe_{2}O_{3} y silicatos, y actualmente no se conoce ninguna forma eficaz de reutilizar estas sustancias. Además, la azida sódica es muy tóxica, lo que constituye otro motivo por el cual se debe destruir tan pronto como sea posible cuando el dispositivo de seguridad de automóvil que la incorpora ha llegado al final de su vida útil. De forma similar, la nitrocelulosa tampoco se puede reutilizar porque es inestable y se descompone con el paso del tiempo. El único método práctico de destruir la nitrocelulosa recogida a partir de los productos en desuso es, por tanto, exactamente el mismo que en el caso de la azida sódica, es decir, la incineración.
Por el contrario, la guanilurea dinitramida y la guanidina dinitramida son productos cristalinos uniformes y estables, que, además, se pueden recristalizar fácilmente. Si a pesar de todo, experimentan una descomposición, en alguna extensión, todavía se pueden reutilizar después de la recristalización. El hecho es que este proceso elimina cualquier producto de descomposición y, por tanto, el compuesto recristalizado es completamente comparable al producido de nuevo. Una ventaja adicional es que estos dos compuestos se pueden recristalizar en agua sin la utilización de disolventes. Esta posibilidad de recuperar y reciclar las sustancias generadoras de gas a partir de los dispositivos de seguridad de automóviles desguazados del tipo considerado en la presente, tiene, por supuesto, beneficios medioambientales significativos en comparación con las azidas actuales habituales y los análogos de la pólvora basados en nitrocelulosa, los cuales se deben destruir siempre por incineración.
La guanilurea dinitramida es bastante insoluble en agua fría, no es higroscópica pero es moderadamente soluble en agua templada, mientras que la guanidina dinitramida es moderadamente soluble en agua a temperatura ambiente. Ambos compuestos se pueden, por tanto, recristalizar en agua a temperatura baja. Éste es un proceso particularmente simple y barato, que debería posibilitar la recuperación y reutilización de las sustancias generadoras de gas a partir de sistemas de airbag en desuso no desplegados y otros dispositivos similares del automóvil accionados de forma pirotécnica.
Tal como se ha mencionado anteriormente, la presente invención se refiere a un material compuesto generador de gas para dispositivos de seguridad del automóvil, tal como se ha mencionado anteriormente. Según la presente invención, este material generador de gas comprende un primer componente obligatorio en forma de guanilurea dinitramida (GUDN), que se puede complementar con la sustancia generadora de gas opcional, la guanidina dinitramida (GDN), si se requiere una velocidad de combustión más elevada. La guanidina dinitramida se utiliza en una cantidad relativamente alta (ver más adelante), pero se puede sustituir de forma ventajosa, según la presente invención, por una cantidad considerablemente menor de boro finamente dividido. Además, se incorpora como componente obligatorio, una fuente de oxígeno (Componente C), elegida a partir de uno o más de los grupos anteriores 1-3. Sin embargo, en el caso de los materiales híbridos generadores de gas, parte de esta fuente de oxígeno se puede sustituir por oxígeno gaseoso, tal como se ha mencionado anteriormente.
Por lo tanto, la presente invención consiste en una sustancia pirotécnica liberadora de gas con la siguiente composición, formulada para el uso en dispositivos de seguridad del automóvil:
5-95% en peso de guanilurea dinitramida (GUDN)
5-50% en peso de una fuente de oxígeno sólida (Componente C).
si se requiere una velocidad de combustión más alta
0-90% en peso de guanidina dinitramida (GDN)
o 0,5-10% en peso de boro metálico finamente dividido,
junto con no más de un 10% en peso de un enlazador posiblemente combustible, calculado sobre la composición de sólidos total.
Además, la fuente de oxígeno (Componente C) se puede sustituir por una sustancia gaseosa rica en oxígeno en varias extensiones, tal como se describe más adelante.
La presente invención, por tanto, también estipula que la cantidad de sustancia rica en oxígeno sólida (Componente C) debería ser del 5-15% en peso y, preferiblemente, del orden de magnitud del 10% en peso, calculada sobre la cantidad total de sustancias sólidas cuando se utilizan mezclas de guanilurea dinitramida (GUDN) y guanidina dinitramida (GDN) como sustancias generadoras de gas en una composición híbrida generadora de gas. El oxígeno restante necesario lo proporciona, pues, el componente de gas comprimido de la composición híbrida generadora de gas.
Sin embargo, la situación es algo diferente cuando se utilizan las mezclas de guanilurea dinitramida y boro como sustancias generadoras de gas principales en composiciones híbridas generadoras de gas. El hecho es que se ha encontrado que en tal caso, se necesita una cantidad de hasta un 50% en peso y, preferiblemente, un 30-40% en peso de un componente sólido rico en oxígeno (calculado sobre el total de sólidos) para asegurar la combustión máxima del monóxido de carbono resultante en dióxido de carbono, y el oxígeno restante necesario se proporciona nuevamente por el componente de gas comprimido de la composición híbrida generadora de gas. El motivo de esta diferencia entre las diferentes mezclas es que la guanidina dinitramida tiene un mejor equilibrio de oxígeno que la guanilurea dinitramida.
La presente invención también estipula que la combustión del material generador de gas siempre tiene lugar con un exceso de oxígeno, y se ha encontrado que esto tiene un efecto favorable en el exponente de presión durante la combustión.
El material pirotécnico generador de gas según la presente invención, produce muy poco humo cuando combustiona, de manera que cuando arde y el conjunto de airbag se dispara, nunca da la impresión de que se haya iniciado un fuego en el automóvil, tal como pasaba anteriormente con los sistemas de airbag que funcionaban, por ejemplo, con azida sódica.
Otra ventaja de la composición pirotécnica según la presente invención, es que los productos residuales nocivos como el NO_{x} y el CO se forman en pequeñas cantidades durante la combustión. El requisito habitual en el sector automovilístico es que la cantidad de monóxido de carbono no debería exceder de 400-600 ppm y la cantidad de óxidos de nitrógeno no debería exceder de 50-70 ppm en el interior de un automóvil de 2,5 m^{3}. Esto se puede conseguir sin dificultad cuando se utilizan las sustancias pirotécnicas según la presente invención.
La presente invención se especifica en las reivindicaciones y se explica con mayor detalle en los siguientes Ejemplos, en los que:
GUDN = guanilurea dinitramida
GDN = guanidina dinitramida
C = fuente de oxígeno, independientemente de si es sólida y/o gaseosa.
Ejemplo 1
Muestra la velocidad de combustión de la composición pirotécnica como función de la presión de combustión.
Se quemó una cantidad fija de los componentes en forma de pastillas prensadas con un material auxiliar incrementador de presión en forma de una cantidad estándar de análogo de pólvora en una bomba resistente a la presión. La presión en la bomba se midió con un manómetro, y la velocidad de combustión se determinó a partir de las curvas para el cambio en la presión. Los valores de la medida se pueden observar en la Figura 1.
Ejemplo 2
Muestra la dependencia de la temperatura de mezclas de guanilurea dinitramida, guanidina dinitramida y una fuente de oxígeno (C).
Un requisito esencial en el presente contexto es una baja dependencia de la temperatura. La composición comprendía un 41% en peso de guanilurea dinitramida, un 41% en peso de guanidina dinitramida y un 18% en peso de KNO_{3}, que actuaba como fuente de oxígeno. Esta mezcla se quemó en un generador de gas híbrido, en el que el gas en la botella contenía un 19% de oxígeno. La composición se quemó a tres temperaturas diferentes, concretamente a -35, +20 y +85ºC. El generador de gas híbrido se colocó en un tanque con una capacidad de 146 litros, en el que se midió la presión. Los resultados de la medida se dan a conocer a continuación y se muestran en la Figura 2.
Temperatura, ºC Presión máxima, bar Tiempo al 90% de la presión máx., ms
-35 1,83 39
+20 1,99 34
+85 2,05 28
Ejemplo 3
Muestra la dependencia de la temperatura de la curva de presión/tiempo para mezclas de guanilurea dinitramida y una fuente de oxígeno (Componente C).
La carga consistió en un 70% en peso de guanilurea dinitramida y un 30% en peso de KNO_{3}, que actuaba como fuente de oxígeno. El experimento se llevó a cabo como en el Ejemplo 2, y las medidas se realizaron en un "volumen secundario" fuera del generador de gas. Los valores experimentales obtenidos se muestran en la Figura 3.
Ejemplo 4
Muestra la emisión de contaminantes de mezclas de guanilurea dinitramida, una fuente de oxígeno (Componente C) y boro.
La composición consistió en un 66% en peso de guanilurea dinitramida, un 32% en peso de KNO_{3}, y un 2% en peso de boro. Se quemó en un generador de gas híbrido, en el que el gas en la botella contenía un 19% de oxígeno. El generador de gas híbrido se colocó en un tanque con una capacidad de 100 pies cúbicos, que se corresponde con el interior de un automóvil. El gas tomado como muestra después de la combustión, contenía, como contaminantes, 50 ppm de CO y 6 ppm de NO_{x}. Estos valores están muy por debajo de los límites generalmente especificados para estos compuestos en el sector automovilístico.
Ejemplo 5
Se refiere a la Figura 4 y muestra la velocidad de combustión medida ahora como función de la presión de combustión en el caso de la guanilurea dinitramida con o sin KNO_{3}, en un caso, y con o sin una mezcla de KNO_{3} y boro en el otro. Los resultados mostrados en la Figura 4 indican que la velocidad de combustión no depende demasiado de la presión de combustión y que la adición de boro conduce a una velocidad de combustión elevada.
Ejemplo 6
Tiene el objetivo de determinar la dependencia de la temperatura de una composición generadora de gas que contiene guanilurea dinitramida, KNO_{3}, y boro en una proporción de 66 : 32 : 2. Tal como muestra la Figura 5, esta composición generadora de gas tenía idealmente una dependencia de la temperatura baja.

Claims (12)

1. Material pirotécnico generador de gas para dispositivos de seguridad del automóvil accionados por gas, tales como airbags, ajustadores del cinturón, etc., que se caracteriza porque comprende un 5-95% en peso de guanilurea dinitramida y un 5-50% en peso de una sustancia rica en oxígeno sólida o gaseosa, cuya presencia es suficiente para asegurar un exceso de oxígeno durante la combustión del material generador de gas.
2. Material pirotécnico generador de gas, según la reivindicación 1, que se caracteriza porque la cantidad de sustancia rica en oxígeno sólida y/o gaseosa en el mismo es tal, que puede quemar, como mínimo, la mayor parte del monóxido de carbono (formado en la combustión de la guanilurea dinitramida) en dióxido de carbono, de manera que la cantidad de monóxido de carbono residual está muy por debajo del límite estipulado en el sector
automovilístico.
3. Material pirotécnico generador de gas, según la reivindicación 1 ó 2, que se caracteriza porque, aparte de guanilurea dinitramida y una sustancia rica en oxígeno, también contiene un moderador de la combustión que incrementa la velocidad de combustión del material generador de gas.
4. Material pirotécnico generador de gas, según la reivindicación 3, que se caracteriza porque el moderador de la combustión en el mismo es boro metálico finamente dividido, utilizado en una cantidad de hasta un 10% en peso.
5. Material pirotécnico generador de gas, según la reivindicación 4, que se caracteriza porque el moderador de la combustión en el mismo es boro metálico finamente dividido, utilizado en una cantidad de 0,5-3% en peso.
6. Material pirotécnico generador de gas, según la reivindicación 1 ó 2, que se caracteriza porque el moderador de la combustión en el mismo es guanidina dinitramida, utilizada en una cantidad de hasta un 90% en peso.
7. Material pirotécnico generador de gas, según cualquiera de las reivindicaciones 1-6, que se caracteriza porque también contiene un enlazador en una cantidad que no excede el 10% en peso, calculada sobre la cantidad total de sólidos.
8. Material pirotécnico generador de gas, según cualquiera de las reivindicaciones 1-7, que se caracteriza porque el material sólido rico en oxígeno mencionado se compone de una o más sustancias elegidas de uno o más de los siguientes grupos:
1) nitratos, percloratos y permanganatos de metales alcalinos.
2) óxidos de hierro, níquel, cobalto y metales del grupo del manganeso.
3) óxidos de metales de transición de los Grupos 7-12 de la Tabla Periódica.
9. Material pirotécnico generador de gas para dispositivos de seguridad del automóvil accionados, según cualquiera de las reivindicaciones 1-8, que se caracteriza porque se diseña para la utilización en composiciones híbridas generadoras de gas que también contienen, aparte del material pirotécnico generador de gas, preferiblemente, un componente gaseoso comprimido que contiene oxígeno que se libera simultáneamente con la activación de la composición pirotécnica y que posteriormente comparte la función del gas formado pirotécnicamente y que puede, además, reaccionar también con éste último, que comprende un 5-95% en peso de guanilurea dinitramida, hasta un 90% en peso de un moderador de la combustión para incrementar la velocidad de combustión del material generador de gas, y una sustancia sólida rica en oxígeno elegida de uno o más de los siguientes grupos y presente en una cantidad de un 5-50% en peso, calculada sobre la cantidad total:
1) nitratos, percloratos y permanganatos de metales alcalinos.
2) óxidos de hierro, níquel, cobalto y metales del grupo del manganeso.
3) óxidos de metales de transición de los Grupos 7-12 de la Tabla Periódica,
junto con un enlazador que es compatible con los otros constituyentes y que está presente en una cantidad de hasta el 10% en peso, calculada sobre la cantidad de sustancias sólidas, y en el que el gas comprimido presente en el generador de gas híbrido comprende una cantidad suficiente de oxígeno para asegurar, juntamente con la sustancia sólida rica en oxígeno, la combustión de la mayor parte del monóxido de carbono (formado en la combustión de la guanilurea dinitramida) en dióxido de carbono, de manera que la cantidad de monóxido de carbono residual está muy por debajo del límite estipulado en el sector automovilístico.
10. Material pirotécnico generador de gas, según la reivindicación 9, que se caracteriza porque comprende, como moderador de combustión, hasta un 95% en peso de guanidina dinitramida, junto con una sustancia sólida rica en oxígeno, utilizada en una cantidad de un orden de magnitud del 10% en peso.
11. Material pirotécnico generador de gas, según la reivindicación 9, que se caracteriza porque comprende, como moderador de la combustión, hasta un 10% en peso, y preferiblemente, un 0,5-3% en peso de boro metálico finamente dividido, junto con hasta un 50% en peso de una sustancia sólida rica en oxígeno.
12. Material pirotécnico generador de gas, según las reivindicaciones 1-11, que se caracteriza porque está prensado en pastillas, posiblemente con un enlazador cuya cantidad total - si se utiliza - no excede del 10% en peso.
ES00930020T 1999-05-12 2000-05-04 Material compuesto generador de gas para dispositivos de seguridad del automovil activados por gas. Expired - Lifetime ES2223518T3 (es)

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SE9901726 1999-05-12
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