NO311210B1 - Ikke-detonerbart pyroteknisk materiale, anvendelse av materialet, og blanding for fremstilling av materialet - Google Patents
Ikke-detonerbart pyroteknisk materiale, anvendelse av materialet, og blanding for fremstilling av materialet Download PDFInfo
- Publication number
- NO311210B1 NO311210B1 NO19991464A NO991464A NO311210B1 NO 311210 B1 NO311210 B1 NO 311210B1 NO 19991464 A NO19991464 A NO 19991464A NO 991464 A NO991464 A NO 991464A NO 311210 B1 NO311210 B1 NO 311210B1
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- weight
- energy
- releasing
- material according
- poly
- Prior art date
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims description 60
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims description 22
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 18
- GDDNTTHUKVNJRA-UHFFFAOYSA-N 3-bromo-3,3-difluoroprop-1-ene Chemical compound FC(F)(Br)C=C GDDNTTHUKVNJRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 13
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 claims description 13
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 11
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 claims description 10
- -1 poly(glycidyl azide) Polymers 0.000 claims description 10
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 claims description 9
- POCJOGNVFHPZNS-ZJUUUORDSA-N (6S,7R)-2-azaspiro[5.5]undecan-7-ol Chemical compound O[C@@H]1CCCC[C@]11CNCCC1 POCJOGNVFHPZNS-ZJUUUORDSA-N 0.000 claims description 8
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- BSPUVYFGURDFHE-UHFFFAOYSA-N Nitramine Natural products CC1C(O)CCC2CCCNC12 BSPUVYFGURDFHE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- POCJOGNVFHPZNS-UHFFFAOYSA-N isonitramine Natural products OC1CCCCC11CNCCC1 POCJOGNVFHPZNS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229920000570 polyether Polymers 0.000 claims description 8
- 239000004721 Polyphenylene oxide Substances 0.000 claims description 6
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetaldehyde Natural products OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- QUAMCNNWODGSJA-UHFFFAOYSA-N 1,1-dinitrooxybutyl nitrate Chemical compound CCCC(O[N+]([O-])=O)(O[N+]([O-])=O)O[N+]([O-])=O QUAMCNNWODGSJA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- WNLRTRBMVRJNCN-UHFFFAOYSA-L adipate(2-) Chemical compound [O-]C(=O)CCCCC([O-])=O WNLRTRBMVRJNCN-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 4
- IPPYBNCEPZCLNI-UHFFFAOYSA-N trimethylolethane trinitrate Chemical compound [O-][N+](=O)OCC(C)(CO[N+]([O-])=O)CO[N+]([O-])=O IPPYBNCEPZCLNI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 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
- 239000000028 HMX Substances 0.000 claims description 2
- SNIOPGDIGTZGOP-UHFFFAOYSA-N Nitroglycerin Chemical group [O-][N+](=O)OCC(O[N+]([O-])=O)CO[N+]([O-])=O SNIOPGDIGTZGOP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000000006 Nitroglycerin Substances 0.000 claims description 2
- 229960003711 glyceryl trinitrate Drugs 0.000 claims description 2
- UZGLIIJVICEWHF-UHFFFAOYSA-N octogen Chemical group [O-][N+](=O)N1CN([N+]([O-])=O)CN([N+]([O-])=O)CN([N+]([O-])=O)C1 UZGLIIJVICEWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- GOPVUFFWLXPUBM-UHFFFAOYSA-N 3,3-bis(azidomethyl)oxetane Chemical compound [N-]=[N+]=NCC1(CN=[N+]=[N-])COC1 GOPVUFFWLXPUBM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- MNMKLKGHOTZOGG-UHFFFAOYSA-N O[N+]([O-])=O.O[N+]([O-])=O.O[N+]([O-])=O.OCCOCCOCCO Chemical compound O[N+]([O-])=O.O[N+]([O-])=O.O[N+]([O-])=O.OCCOCCOCCO MNMKLKGHOTZOGG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 125000002947 alkylene group Chemical group 0.000 claims 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 11
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 5
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 3
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 3
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 2
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 2
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- AGCQZYRSTIRJFM-UHFFFAOYSA-N triethylene glycol dinitrate Chemical compound [O-][N+](=O)OCCOCCOCCO[N+]([O-])=O AGCQZYRSTIRJFM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001868 water Inorganic materials 0.000 description 2
- PMDHMYFSRFZGIO-UHFFFAOYSA-N 1,4,7-trioxacyclotridecane-8,13-dione Chemical compound O=C1CCCCC(=O)OCCOCCO1 PMDHMYFSRFZGIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BMDJZMPSAZNIEW-UHFFFAOYSA-N 1-carbamoyl-1,3,3-tris(1-isocyanatohexyl)urea Chemical compound CCCCCC(N=C=O)N(C(CCCCC)N=C=O)C(=O)N(C(CCCCC)N=C=O)C(N)=O BMDJZMPSAZNIEW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 229940106012 diethylene glycol adipate Drugs 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 239000003999 initiator Substances 0.000 description 1
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-M perchlorate Inorganic materials [O-]Cl(=O)(=O)=O VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-N perchloric acid Chemical compound OCl(=O)(=O)=O VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 1
- 229920001228 polyisocyanate Polymers 0.000 description 1
- 239000005056 polyisocyanate Substances 0.000 description 1
- 239000002685 polymerization catalyst Substances 0.000 description 1
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 description 1
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
-
- 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
- C06B45/00—Compositions or products which are defined by structure or arrangement of component of product
- C06B45/04—Compositions or products which are defined by structure or arrangement of component of product comprising solid particles dispersed in solid solution or matrix not used for explosives where the matrix consists essentially of nitrated carbohydrates or a low molecular organic explosive
- C06B45/06—Compositions or products which are defined by structure or arrangement of component of product comprising solid particles dispersed in solid solution or matrix not used for explosives where the matrix consists essentially of nitrated carbohydrates or a low molecular organic explosive the solid solution or matrix containing an organic component
- C06B45/10—Compositions or products which are defined by structure or arrangement of component of product comprising solid particles dispersed in solid solution or matrix not used for explosives where the matrix consists essentially of nitrated carbohydrates or a low molecular organic explosive the solid solution or matrix containing an organic component the organic component containing a resin
- C06B45/105—The resin being a polymer bearing energetic groups or containing a soluble organic explosive
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C06—EXPLOSIVES; MATCHES
- C06B—EXPLOSIVES OR THERMIC COMPOSITIONS; MANUFACTURE THEREOF; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS EXPLOSIVES
- C06B45/00—Compositions or products which are defined by structure or arrangement of component of product
- C06B45/12—Compositions or products which are defined by structure or arrangement of component of product having contiguous layers or zones
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S149/00—Explosive and thermic compositions or charges
- Y10S149/11—Particle size of a component
- Y10S149/113—Inorganic oxygen-halogen salt
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Air Bags (AREA)
- Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Description
Oppfinnelsen vedrører meget tynne eller lette ikke-detonerbare pyrotekniske materialer med selvunderholdende forbrenning etter lokalisert initiering med en liten engergimengde; så vel som deres anvendelser. Oppfinnelsen vedrører også energifrigivende blandinger for oppnåelse av disse materialer.
Mer spesielt vedrører oppfinnelsen ikke-detonerbare pyrotekniske materialer med en tykkelse mindre enn 500 /im eller en masse på mindre enn 15 mg og som er i stand til å brenne etter lokalisert initiering med en elektrisk effekt på mellom 150 mW og 800 mW i en kort tid.
Disse nye materialer kan innlemmes i mikrosystemer og anvendes pga. de gasser og/eller varme som de frigir som utløsere, f.eks. for å blåse opp membraner, for utløsning av mikroventiler, for overføring av befalinger i logiske kretser for pyroteknisk overføring, for sprenging av mikrosikringer i elektriske overføringskretser, for å bevirke mikrofremdrift eller for å initiere antennelse av andre materialer.
Bruken av pyrotekniske materialer med en tykkelse på mindre enn 500 /xm eller en masse på mindre enn 15 mg i mikrosystemer som arbeider ved atmosfæretrykk støter på alvorlige vanske-ligheter .
På den ene side er den initieringskraft som de mottar i disse mikrosystemer meget lav og utøves i en meget kort tid.
På den annen side vil noe av energien frembragt ettersom forbrenningen av materialet foregår ikke forbli inne i materialet, pga. dets lille tykkelse eller dets lave masse, men spres til det omgivende miljø. Forbrenningen kan derfor ikke være selvunderholdende. Det pyrotekniske materialet' brenner ikke fullstendig og det ønskede gassvolum eller den ønskede varmemengde kan ikke oppnås.
Når de pyrotekniske materialer anvendes i mikrosystemer bestemt for det medisinske området må fprbrenningsrester ikke forekomme eller være tilstede i den minst mulige mengde og må ikke være skadelige. Likeledes må gassene som frigis selv være forlikelige med denne anvendelse.
De energifrigivende blandinger må gjøre det mulig å oppnå materialer med en meget liten tykkelse, som f.eks. i form av folier, filmer, bånd eller lag, eller ha en meget lav masse, for eksempel i form av korn, og sammensetningen av de opp-nådde materialer må være homogen.
Det var derfor viktig å komme frem til nye pyrotekniske materialer som ikke har de ovennevnte mangler og som tilfredsstiller kravene for deres bruk i mikrosystemer som arbeider i atmosfæretrykk, eller ved trykk nær atmosfæretrykket, og nye blandinger for å oppnå disse materialer.
Et formål for den foreliggende oppfinnelse er derfor å tilveiebringe ikke-detonerbare pyrotekniske materialer hvis forbrenning er selvunderholdende ved atmosfæretrykk eller ved et trykk nær atmosfæretrykket, omfattende et energifrigivende bindemiddel og ammoniumperklorat.
Den foreliggende oppfinnelse vedrører således ikke-detonerbart pyroteknisk materiale med selvunderholdende forbrenning ved atmosfæretrykk eller ved et trykk nær atmosfæretrykket, omfattende et energifrigivende bindemiddel og ammoniumperklorat, som er kjennetegnet ved at det har en tykkelse under 500 /im eller en masse mindre enn 15 mg, ved at dets forbrenning er selvunderholdende etter lokalisert initiering ved hjelp av en elektrisk effekt P slik at 150 mW < P <, 800 mW i en tid t, slik at 2 0 ms <. t < 600 ms, og ved at det omfatter: fra 25 vekt% til 80 vekt% av et energifrigivende bindemiddel basert på poly(glycidylazid) (PGA) eller på poly(3,3-bis[azidometyl] oksetan) (BAMO), eller på en polyester og minst ett energifrigivende plastiseringsmiddel, eller på en polyeter og minst ett energifrigivende plastiseringsmiddel, fra 10 vekt% til 70 vekt% ammoniumperklorat med en partikkelstørrelse mellom 0,5 og 30/im, og
fra 0 vekt% til 45 vekt% av minst ett nitramin.
På grunnav deres lille tykkelse eller lille masse, pga. deres evne til å initieres med meget lite effekt og evne til å være selvfortærende mens de meget hurtig frigir en stor mengde gass og varme, er disse materialer meget nyttige for å virke i mikrosystemer som arbeider ved atmosfæretrykket eller ved et trykk nær dette.
Materialene kan være i en hvilken som helst form, men denne form må ifølge en av utførelsesformene ha en tykkelse mindre enn 500 /xm, foretrukket mindre enn eller lik 300 /xm. Materialene kan f.eks. være i form av filmer, folier, bånd eller lag. Tykkelsen av disse filmer, folier, bånd eller lag er generelt større enn eller lik 50 /xm, foretrukket mer enn eller lik 100 /xm.
Ifølge en ytterligere utførelsesform har denne form en masse generelt mindre enn 15 mg, foretrukket mindre enn eller lik 3 mg. Disse materialer kan f.eks. være i form av korn. Generelt er massen av disse materialer større enn eller lik 0,1 mg, foretrukket mer enn eller lik 0,2 mg.
Forbindelsene som danner bindemidlene inneholdt i materialene ifølge den foreliggende oppfinnelse er kjente forbindelser som vanlig anvendes innen det pyrotekniske området. De kan fås i handelen eller kan fremstilles under anvendelse av kjente prosesser.
I tillegg til de ovennevnte hovedkomponenter som danner bindemiddelet kan dette også inkludere de vanlige tilsetningsstoffer som f.eks. spesielt polymerisasjons-katalysatorer og tverrbindingsmidler.
Ifølge en alternativ utførelsesform av oppfinnelsen omfatter materialene fra 30 vekt% til 80 vekt%, foretrukket fra 40 vekt% til 60 vekt% av det PGA- eller BAMO-baserte energifrigivende bindemiddel og fra 20 vekt% til 70 vekt%, foretrukket 40 vekt% til 60 vekt% av ammoniumperklorat. Ifølge denne alternative utførelsesform er det foretrukne bindemiddel basert på poly(glycidylazid).
Ifølge en ytterligere alternativ utførelsesform av oppfinnelsen omfatter materialene: fra 25 vekt% til 70 vekt% av det energifrigivende bindemiddel basert på en polyester eller polyeter og minst ett energifrigivende plastiseringsmiddel,
fra 10 vekt% til 3 5 vekt% ammoniumperklorat, og fra 0 vekt% til 45 vekt% av minst ett nitramin.
Som eksempler på polyestere og polyetere kan nevnes poly-(alkylenglykoladipat) eller -adipater eller poly(poly-(alkylenglykol)adipat eller -adipater og poly(alkylenglykol) eller -glykoler.
Som eksempler på energifrigivende plastiseringsmidler kan nevnes nitroglyserin (Ngl), butantrioltrinitrat (BTTN), trimetyloletantrinitrat (TMETN) og trietylenglykoldinitrat (TRENO). Foretrukket anvendes en blanding av flere plastiseringsmidler.
Bindemidler basert på polyestere eller polyetere og minst ett energifrigivende plastiseringsmiddel representerer foretrukket fra 35 vekt% til 50 vekt% av blandingene.
Et polyesterbasert bindemiddel som er meget egnet omfatter et poly (dietylenglykoladipat) tverrbundet med et polyisocyanat som f.eks. tri(isocyanato-6-heksyl)-biuret (BTHI).
Det energifrigivende plastiseringsmiddel er foretrukket en blanding av TMETN og BTTN.
Mengden av ammoniumperklorat i disse materialer er foretrukket fra 20 vekt% til 32 vekt%.
Et ytterligere energifrigivende fyllstoff kan også tilsettes til disse materialer, idet dette velges fra forbindelser som hører til klassen av nitraminer som f.eks. oktogen eller heksogen. En blanding av flere nitraminer kan anvendes.
Nitraminet eller nitraminene representerer foretrukket fra 2 0 vekt% til 35 vekt% av disse materialer.
Størrelsen av perkloratpartiklene dispergert i bindemidlene i oppfinnelsens sammenheng er viktig for å oppnå pyrotekniske materialer med de ønskede egenskaper. Denne størrelse velges foretrukket i området 1 til 10 iim.
Effekten P for den lokaliserte initiering som materialene kan motta er meget lav. Den er slik at 150 mW < P <, 800 mW. Foretrukket er P større enn eller lik 3 00 mW. Den må utøves i en tid t slik at 20 ms <. t <. 600 ms, foretrukket t <. 125 ms. Denne betingelse betyr ikke at hver effekt P må utøves i en hvilken som helst tid som ligger innenfor dette området for å initiere materialet, men at det eksisterer minst en tid t innenfor dette området som tillater at materialet initieres.
Uttrykket "lokalisert initiering" skal forstås til å bety initiering gjennomført på et meget lite område av materiale, på omtrent 0,2 mm<2>, f.eks. på et område 0,1 mm x 2 mm.
Effekten nødvendig for å aktivere materialet kan tilveie-bringes ved hjelp av forskjellige kjente midler som f.eks. en elektrisk miniatyr-motstand eller ved hjelp av en laser-stråle .
Etter å ha oppnådd lokalisert antennelse av det pyrotekniske materialet fortsetter forbrenningen gjennom materialet meget hurtig uten at noen annen energitilførsel er nødvendig. En stor mengde gass og varme blir da frigitt. ~
De vesentlige gasser som dannes er hydrogen, nitrogen, vanndamp, karbondioksyd og/eller karbonmonoksyd.
Et ytterlige formål for den foreliggende oppfinnelse vedrører blandinger for å oppnå materialene beskrevet i det foregående. De omfatter energifrigivende bindemidler, ammoniumperklorat og eventuelt nitraminet eller nitraminene, og mengdene av disse komponenter som definert i det foregående.
Den foreliggende oppfinnelse vedrører således også en uherdet energifrigivende blanding for fremstilling av et materiale ifølge oppfinnelsen, som er kjennetegnet ved at det omfatter forbindelsene og mengdeforholdene av komponentene angitt for materialet ifølge oppfinnelsen.
De vanlige tilsetningsstoffer, som f.eks. plastiseringsmidler, stabiliseringsmidler, pigmenter, løsningsmidler eller fyllstoffer som forbedrer bearbeidbarheten eller egenskapene av materialene kan også tilsettes til disse blandinger.
Det forskjellige komponenter blandes sammen under anvendelse av kjente metoder, generelt ved miksing.
Materialene kan oppnås fra disse blandinger ved hjelp av forskjellige kjente metoder, f.eks. ved å anbringe blandingene mellom to plater eller i en form og ved å herde dem under innvirkning av varme eller ved å avdampe løsningsmiddelet, eller ved å kutte dem av fra en herdet blokk med større størrelse oppnådd tidligere, eller ellers ved å anvende avsetningsmetoden med serigrafi etterfulgt av herding.
Et ytterligere formål for den foreliggende oppfinnelse ved-rører de mange anvendelser av de nye pyrotekniske materialer.
Den foreliggende oppfinnelse vedrører således videre anvendelse av materialet ifølge oppfinnelsen som en miniatyr-gassgenerator, en miniatyr-drivenhet eller en miniatyr- '"~ varmegenerator.
Disse anvendelser er sterkt variert. Alt etter egenskapene av disse materialer er de egnet for å danne deler av mikrosystemer som f.eks. miniatyr-gassgeneratorer, miniatyr-drivenheter eller miniatyr-varmegeneratorer. Spesielt anvendes de for fremstilling av mikropumpe- eller mikro-ventilsystemer. Slike mikrosystemer finnes særlig i innretninger for transkutan tilførsel av medikamenter. De anvendes også for overføring av kommandoer i pyrotekniske logiske overføringskretser, for å danne elementer av mikrosikringer i elektriske overføringskretser, for å tjene som antenningsinitiatorer eller for å danne drivladning for miniatyr-f reindriftsenheter anvendt f . eks . ved modifisering av posisjonering eller banen for satell.itter.
De følgende eksempler illustrerer oppfinnelsen:
Eksempel 1
En blanding ble fremstilt fra de følgende forbindelser:
Forbindelsene ble blandet i en horisontal mikser ved 50°C i
3 t.
En film med dimensjoner 2 mm x 2 mm og en tykkelse på 0,1 mm ble tildannet fra denne blanding ved polymerisasjon mellom to metallplater.
Deretter ble filmen initiert under anvendelse av en effekt på 400 mW tilført på en rektangulær overflate 0,1 mm x 2 mm i 600 ms ved hjelp av en elektrisk miniatyr-motstand. Filmen brenner da meget hurtig med en jevn flamme.
Eksempel 2
En blanding ble fremstilt fra de følgende forbindelser:
Forbindelsene ble blandet i en horisontal mikser ved 50°C i
3 t.
En film med dimensjoner 2 mm x 2 mm og en tykkelse på 0,2 mm ble tildannet fra denne blanding ved polymerisasjon mellom to metallplater.
Filmen ble initiert med en effekt på 800 mW utøvet på en rektangulær overflate 0,1 mm x 2 mm i en tid på 20 ms ved hjelp av en elektrisk miniatyr-motstand. Initieringstempera-turen er da 3 00°C. Filmen brenner meget hurtig med en hastighet på 2,3 mm/s.
Mengden av varme frembragt ved forbrenningen er 3 654 kJ/g.
De frigitte gasser er hovedsakelig hydrogen, nitrogen og karbonmonoksyd.
Eksempel 3
En blanding ble fremstilt fra de følgende forbindelser:
Forbindelsene ble blandet i en horisontal mikser ved 50°C i 3 t.
Det teoretiske gassutbytte ved materialet er 0,6 l/g.
De frigitte vesentlige gasser er karbonmonoksyd, karbondioksyd, hydrogen, nitrogen og vanndamp.
Claims (12)
1. Ikke-detonerbart pyroteknisk materiale med selvunderholdende forbrenning ved atmosfæretrykk eller ved et trykk nær atmosfæretrykket, omfattende et energifrigivende bindemiddel og ammoniumperklorat,
karakterisert ved at det har en tykkelse under 500 /xm eller en masse mindre enn 15 mg, ved at dets forbrenning er selvunderholdende etter lokalisert initiering ved hjelp av en elektrisk effekt P slik at 150 mW £ P <, 800 mW i en tid t, slik at 20 ms < t < 600 ms, og ved at det omfatter: fra 25 vekt% til 80 vekt% av et energifrigivende bindemiddel basert på poly(glycidylazid) (PGA) eller på poly(3,3-bis[azidometyl]oksetan) (BAMO), eller på en polyester og minst ett energifrigivende plastiseringsmiddel, eller på en polyeter og minst ett energifrigivende plastiseringsmiddel, fra 10 vekt% til 70 vekt% ammoniumperklorat med en partikkelstørrelse mellom 0,5 og 30 /xm, og fra 0 vekt% til 45 vekt% av minst ett nitramin.
2. Materiale ifølge krav 1,
karakterisert ved at det har en tykkelse på mindre enn eller lik 3 00 /xm eller en masse på mindre enn eller lik 3 mg.
3. Materiale ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at det omfatter: fra 30 vekt% til 80 vekt% av det PGA- eller BAMO-baserte energifrigivende bindemiddel, og fra 20 vekt% til 70 vekt% ammoniumperklorat.
4. Materiale ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at det omfatter: fra 25 vekt% til 70 vekt% av det energifrigivende bindemiddel basert på en polyester eller polyeter og minst ett energifrigivende plastiseringsmiddel, fra 10 vekt% til 3 5 vekt% ammoniumperklorat, og fra 0 vekt% til 45 vekt% av minst ett nitramin.
5. Materiale ifølge ett av kravene 1 til 3, karakterisert ved at det omfatter: fra 40 vekt% til 60 vekt% av det PGA- eller BAMO-baserte energifrigivende bindemiddel, og fra 40 vekt% til 60 vekt% ammoniumperklorat.
6. Materiale ifølge hvilket som helst av kravene 1 til 3 og 5,
karakterisert ved at det energifrigivende materiale er basert på PGA.
7. Materiale ifølge krav 4,
karakterisert ved at det omfatter: fra 35 vekt% til 50 vekt% av bindemiddelet basert på en polyester eller polyeter og på minst ett energifrigivende plastiseringsmiddel, fra 20 vekt% til 32 vekt% ammoniumperklorat, og fra 20 vekt% til 35 vekt% av minst ett nitramin.
8. Materiale ifølge ett av kravene 1, 2, 4 eller 7, karakterisert ved at polyesteren er valgt fra poly(alkylenglykoladipat) eller -adipater eller poly-(poly(alkylenglykol)adipat eller -adipater, polyeteren er valgt fra poly(alkylenglykol) eller -glykoler, det energifrigivende plastiseringsmiddel er valgt fra gruppen bestående av nitroglyserin, butantrioltrinitrat, trimetyloletantrinitrat, trietylenglykoltrinitrat og blandinger av disse forbindelser, og nitraminet er oktogen eller heksogen eller en blanding av disse forbindelser.
9. Materiale ifølge hvilket som helst av de foregående krav,
karakterisert ved at størrelsen av ammoniumperkloratpartiklene er valgt fra området mellom 1 og 10 fim.
10. Materiale ifølge hvilket som helst av de foregående krav,
karakterisert ved det har form av korn.
11. Uherdet energifrigivende blanding for fremstilling av et materiale ifølge ett av kravene 1 til 10, karakterisert ved at det omfatter forbindelsene og mengdeforholdene av komponentene nevnt i hvilket som helst av kravene 1 og 3 til 9.
12 . Anvendelse av materialet ifølge hvilket som helst av kravene 1 til 10 som en miniatyr-gassgenerator, en miniatyr-drivenhet eller en miniatyr-varmegenerator.
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9801538A FR2774684B1 (fr) | 1998-02-10 | 1998-02-10 | Nouveaux materiaux pyrotechniques non detonables pour microsystemes |
| EP99400281A EP0936205B1 (fr) | 1998-02-10 | 1999-02-08 | Nouveaux matériaux pyrotechniques non détonables pour microsytèmes |
| DE69903205T DE69903205T2 (de) | 1998-02-10 | 1999-02-08 | Nichtdetonierbare pyrotechnische Materialien für Mikrosysteme |
| US09/247,520 US6080248A (en) | 1998-02-10 | 1999-02-10 | Non-detonatable pyrotechnic materials for microsystems |
| NO19991464A NO311210B1 (no) | 1998-02-10 | 1999-03-25 | Ikke-detonerbart pyroteknisk materiale, anvendelse av materialet, og blanding for fremstilling av materialet |
| CA002267512A CA2267512C (fr) | 1998-02-10 | 1999-03-26 | Nouveaux materiaux pyrotechniques non detonables pour microsystemes |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9801538A FR2774684B1 (fr) | 1998-02-10 | 1998-02-10 | Nouveaux materiaux pyrotechniques non detonables pour microsystemes |
| NO19991464A NO311210B1 (no) | 1998-02-10 | 1999-03-25 | Ikke-detonerbart pyroteknisk materiale, anvendelse av materialet, og blanding for fremstilling av materialet |
| CA002267512A CA2267512C (fr) | 1998-02-10 | 1999-03-26 | Nouveaux materiaux pyrotechniques non detonables pour microsystemes |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NO991464D0 NO991464D0 (no) | 1999-03-25 |
| NO991464L NO991464L (no) | 2000-09-26 |
| NO311210B1 true NO311210B1 (no) | 2001-10-29 |
Family
ID=32096403
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO19991464A NO311210B1 (no) | 1998-02-10 | 1999-03-25 | Ikke-detonerbart pyroteknisk materiale, anvendelse av materialet, og blanding for fremstilling av materialet |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6080248A (no) |
| EP (1) | EP0936205B1 (no) |
| CA (1) | CA2267512C (no) |
| DE (1) | DE69903205T2 (no) |
| FR (1) | FR2774684B1 (no) |
| NO (1) | NO311210B1 (no) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19616627A1 (de) * | 1996-04-26 | 1997-11-06 | Dynamit Nobel Ag | Anzündmischungen |
| FR2807946B1 (fr) * | 2000-04-19 | 2002-06-07 | Poudres & Explosifs Ste Nale | Seringue sans aiguille fonctionnant avec un chargement pyrotechnique bicomposition |
| DE10118005B4 (de) * | 2001-04-10 | 2005-11-10 | Schwesinger, Norbert, Prof.Dr.-Ing. | Mikrotriebwerk |
| FR2827377B1 (fr) | 2001-07-13 | 2003-12-05 | Poudres & Explosifs Ste Nale | Dispositif d'allumage pour microcharges pyrotechniques |
| FR2836907B1 (fr) * | 2002-03-11 | 2005-03-18 | Commissariat Energie Atomique | Microvanne a actionnement pyrotechnique |
| CA2526478A1 (en) | 2003-05-21 | 2004-12-02 | Alexza Pharmaceuticals, Inc. | Methods of controlling uniformity of substrate temperature and self-contained heating unit and drug-supply unit employing same |
| US7402777B2 (en) | 2004-05-20 | 2008-07-22 | Alexza Pharmaceuticals, Inc. | Stable initiator compositions and igniters |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1283691A (en) * | 1961-09-11 | 1972-08-02 | Thiokol Chemical Corp | Solid propellant and method of making the same |
| US3791892A (en) * | 1966-01-24 | 1974-02-12 | Us Navy | Castable polyurethane composite propellants |
| US3745076A (en) * | 1966-02-02 | 1973-07-10 | Us Navy | Propellant composition with a nitro containing cross-linked binder |
| DE3523953A1 (de) * | 1985-07-04 | 1987-01-15 | Fraunhofer Ges Forschung | Verfahren und vorrichtung zur herstellung von festtreibstoffen |
| US5059175A (en) * | 1990-10-09 | 1991-10-22 | University Of Utah Research Foundation | Implantable drug delivery system with piston actuation |
| US5616884A (en) * | 1991-04-02 | 1997-04-01 | Thiokol Corporation | Propellant gas-generation system for canister ejection |
| AU7952994A (en) * | 1993-10-06 | 1995-05-01 | Thiokol Corporation | Bamo/ammo propellant formulations |
| GB2296248A (en) * | 1994-12-22 | 1996-06-26 | Secr Defence | Inert and energetic prepolymers co-cured with isocyanate |
| CZ294564B6 (cs) * | 1996-11-21 | 2005-02-16 | Laboratoires D'hygiene Et De Dietetique | Miniaturní ventil, příslušenství pro plnění napájecího zásobníku s tímto ventilem, aparát pro transdermální aplikaci léčiva s tímto příslušenstvím a způsob zhotovování uvedeného miniaturního ventilu |
-
1998
- 1998-02-10 FR FR9801538A patent/FR2774684B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
1999
- 1999-02-08 EP EP99400281A patent/EP0936205B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 1999-02-08 DE DE69903205T patent/DE69903205T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1999-02-10 US US09/247,520 patent/US6080248A/en not_active Expired - Fee Related
- 1999-03-25 NO NO19991464A patent/NO311210B1/no not_active IP Right Cessation
- 1999-03-26 CA CA002267512A patent/CA2267512C/fr not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2774684A1 (fr) | 1999-08-13 |
| EP0936205B1 (fr) | 2002-10-02 |
| EP0936205A1 (fr) | 1999-08-18 |
| NO991464L (no) | 2000-09-26 |
| US6080248A (en) | 2000-06-27 |
| DE69903205D1 (de) | 2002-11-07 |
| DE69903205T2 (de) | 2003-06-26 |
| NO991464D0 (no) | 1999-03-25 |
| CA2267512C (fr) | 2009-06-16 |
| FR2774684B1 (fr) | 2000-03-03 |
| CA2267512A1 (fr) | 2000-09-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Badgujar et al. | New directions in the area of modern energetic polymers: An overview | |
| Kanti Sikder et al. | Review on energetic thermoplastic elastomers (ETPEs) for military science | |
| US8317952B2 (en) | High performance electrically controlled solution solid propellant | |
| US11802099B2 (en) | Or relating to energetic materials | |
| US5540794A (en) | Energetic binder and thermoplastic elastomer-based low vulnerability ammunition gun propellants with improved mechanical properties | |
| US5690868A (en) | Multi-layer high energy propellants | |
| US6613168B2 (en) | High energy propellant with reduced pollution | |
| NO311210B1 (no) | Ikke-detonerbart pyroteknisk materiale, anvendelse av materialet, og blanding for fremstilling av materialet | |
| Dou et al. | Research progress of nitrate ester binders | |
| US4889571A (en) | High-energy compositions having castable thermoplastic binders | |
| JPH07257985A (ja) | 熱可塑性バインダー及びポリブタジエンシリルフェロセン可塑剤を含む固体火工組成物 | |
| KR101664236B1 (ko) | 덕티드 로켓용 추진제 | |
| US4985094A (en) | Thermoplastic castable composite rocket propellant | |
| Xiao et al. | Current trends in energetic thermoplastic elastomers as binders in high energy insensitive propellants in China | |
| US3418184A (en) | Smoke producing propellant | |
| Ampleman | Development of a new generation of insensitive explosives and gun propellants | |
| US6790299B2 (en) | Minimum signature propellant | |
| EP0450147A2 (en) | Castable smoke-producing pyrotechnic compositions | |
| JPH1053484A (ja) | 熱硬化性コンポジット爆薬製品の無溶媒連続製造方法 | |
| US3896865A (en) | Propellant with polymer containing nitramine moieties as binder | |
| Wilkinson | Evaluation of novel propellants manufactured from commercially available Thermoplastic Elastomers (TPE) using resonant acoustic mixing | |
| Onn et al. | Development of Solid Rocket Propellant based on Isophorone Diisocyanate –Hydroxyl Terminated Natural Rubber Binder | |
| JP2981587B2 (ja) | アジド基及びニトラト基含有固体推進薬 | |
| EP0333941B1 (en) | High-energy compositions having castable thermoplastic binders | |
| JPH07133180A (ja) | ガス発生剤組成物 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM1K | Lapsed by not paying the annual fees |