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.Info
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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:
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.
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.
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.
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 |
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.
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.
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.
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.
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.
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