SE470480B - Drivmedel för Air bags - Google Patents

Description

470 480 2 (11-1200°C) samt utan avgivande av andra giftiga gaser och endast begränsade mängder vattenånga.

En nackdel med användningen av NTO som gasavgivande substans är dock att det är ett förhållandevis dyrt explosivämne. Det är f.n. t ex 10-30 ggr dyrare än hexogen (RDX) eller cyklo-1,3,5-trimetylen-2,4,6-trinitramin. NTO är dessutom vattenlösligt varför man inte helt kan utesluta att det är giltigt och eftersom det är relativt nytt som explosivämne är det ännu relativt lite känt och bl a är dess lagringsbe- ständighet under olika förhållanden inte helt utredd.

I stället föreslås nu i enlighet med föreliggande uppfinning användningen av endera av de tvâ välkända och väl beprövade högenergisprängämnena hexogen (RDX) eller oktogen (HMX) som huvudkomponent i en för airbags aggregat avsedd gasbildande substans. Enligt föreliggande uppfinning skall sålunda 50-95 vikts-% av den gasavgivande substansen för airbags aggregat bestå av finkristallin RDX eller HMX. Dessutom kan ingå 5-50 vikts-% av ett energetiskt eller icke energetiskt brännbart med övriga komponenter kompatibelt plastiskt bindemedel såsom poly- uretan (PU), cellulosaacetatbutyrat (CAB), hydroxyterminerad polybutadien (HTPB) etylcellulosa (E.C), glycidylacidpolymerer (GAP), polymerer av 3-nitratometyl-3-metyloxetan (polynimmo), eller polymerer av glycidylnitrat (Polyglyn). Dessutom kan ingå upp till 5 vikts-% nitrocellulosa samt alternativa i och för sig kända mjukgörare och andra i krut och sprängämnessammanhang kända mindre tillsatser med annan funktion.

Sammansättningsmässigt ligger den i enlighet med uppfinningen använda produkten nära två andra i och för sig kända produk- ter nämligen sprängämnena av typen PBX d v s "plastic bound explosives" och de s k LOVA-kruten. I båda dessa fallen är dock användningsområdena radikalt annorlunda samtidigt som PBX sprängämnena innehåller kristallina explosivämnen med en medelkornstorlek om 1-2 mm medan produkten enligt uppfinningen 3 470 488 och LOVA-kruten (som är tänkta som lâgkänsliga alternativ till de vanliga nitrocellulosakruten) innehåller kristallina explo- sivämnen med en medelpartikelstorlek om 1-20 um. Vid använd- ningen i enlighet med föreliggande uppfinning är detta ett villkor för att ge produkten lämplig brinnhastighet.

Gemensamt för samtliga dessa tre produkttyper gäller att det kristallina explosivämnet utnyttjas sammanbundet med bindemedlet till betydligt större partiklar, granulat eller kroppar än de enskilda explosivämneskristallerna. I PBX-sammanhang där det gäller sprängämneskroppar som skall detoneras kan dessa kroppar bli mycket stora medan LOVA- kruten som främst utnyttjas som drivkrut i artilleripjäser och alltså skall förbrännas under deflagration och inte detoneras får de använda krutkropparna i regel samma storlek och form som de nitrocellulosakrut, som de är avsedda att ersätta dock med den skillnaden att den tillgängliga brinnarean ofta måste utökas jämfört med nitrocellulosakruten eftersom LOVA-kruten rent generellt har lägre brinnhastigheter än nitrocellulosakru- ten. En större brinnarea för ett krut kan t ex åstadkommas genom att ett flerhâlskrut ges fler brinnkanaler.

Medan PBX produkter avses att detoneras och därvid användas i helt andra konfigurationer och innehåller kristallina explosiv- ämnen av helt annan kristallstorlek än LOVA-kruten och den enligt uppfinningen använda produkten så utgöres skillnaden mellan LOVA-kruten och för den enligt uppfinningen aktuella produkten främst mellan respektive användningsområden varvid LOVA-kruten alltså användes som drivmedel i främst artilleri- pjäser medan uppfinningen avser ett mera udda användningsom- råde för kristallina högenergisprängämnen nämligen som vid sin förbränning gasavgivande substans i airbag-aggregat.

Rent generellt bygger alltså uppfinningen på att använda endera av två specifika välkända kristallina högenergisprängämnen som huvudgasbildare i krockskyddsaggregat av typen airbags för bilar. 470 489 a Fördelarna med detta något udda val framgår klart när man väl har vågat tänka tanken till slut att införliva högenergispräng- ämnen i vardagsfordon. Det är nämligen sedan länge ett välkänt faktum i explosivämneskretsar att de bägge aktuella högenergi- sprängämnena RDX och HMX har en mycket ringa åldring även vid höga temperaturer. De ovan föreslagna plastiska bindemedlen har dessutom en god förenlighet med de aktuella högenergispräng- ämnena.

Genom utnyttjandet av kunskaper från mera normal användning av dessa högenergisprängämnen och de redan omnämnda dylika inne- hållande s k LOVA-krut finns det dessutom goda att på önskat sätt skräddarsy brinnegenskaperna för i enlighet med upp- finningen utformade vid sin förbränning gasavgivande pyrosatser.

Produkten enligt uppfinningen kan alltså innehålla små mängder nitrocellulosa. Dessa har emellertid ej visat sig kunna påverka produktens goda lagringsbeständighet.

De i enlighet med uppfinningen aktuella produkternas brinnhastigheter blir som alltid beroende dels av vilken komponent som ingår och i vilken mängd samt vid förbränningen tillgänglig brinnarea och RDX respektive HMX kristallernas partikelstorlek och under vilket tryck förbränningen sker.

För bestämning av dessa kriterier krävs dock i första hand en fackmannamässig utprovning med avseende på varje aktuell gasgenerators volym och strömningstekniska utformning samt önskad gasmängd per tidsenhet gastryck m m. Dessa detaljer kommer därför inte närmare att beskrivas i detta sammanhang.

För reducering av vid förbränningen bildad koloxid kan man tillföra en syreavgivande substans såsom kaliumnitrat eller annat oxidationsmedel, vilket visat sig ge en markant sänkning av koloxidhalten. Framförallt vid sådana airbagaggregat som ventileras in i fordonskupên kan det vara motiverat att tillföra rätt höga halter oxidationsmedel såsom 30 % och däröver.

Uppfinningen har definierats i de efterföljande patentkraven och nedan skall anges exempel på några för användning i enlighet med uppfinningen lämpliga sammansättningar.

Alt 1 76 vikts-% RDX 12 -"- % CAB 7 6 -"- % TBC (tributylcitrat) 4 -"- % Nitrocellulosa 0.4 -"- % etylcentralit 78 vikts-% RDX 15 -"- -% CAB 7 -"- -% TBC Alt 3 80 vikts-% RDX 20 -"- -% HTPB hydroxyterminerad polybutadien I ovan angivna exempel har RDX generellt angivits som kristallint explosivämne detta kan dock utan vidare men givetvis med en något ändrad brinnhastighet ersättas av ett eller flera av inledningsvis angivna andra kristallina högener- gisprängämnen.

I samtliga ovan angivna vid sättet i enlighet med uppfinningen användbara substanser skall det kristallina explosivämnet ha en medelpartikelstorlek av 1-20 pm och då företrädesvis omkring 5 pm.

Claims (5)

470 480 6 Patentkrav

1. Gasavgivande substans för uppblåsning av krockskydd av s k airbagstyp innefattande ett eller flera högenergisprängämnen som huvudsaklig gasavgivande substans k ä n n e t e c k n a t d ä r a v att däri ingår 50-95 cirka-% hexogen (RDX) och/eller oktogen (HMX) med en medelpartikelstorlek om 1-20 um, upp till 5 vikts-% nitrocellulosa samt 5-50 vikts-% av ett brännbart energetiskt eller icke energetiskt bindemedel.

2. Gasavgivande substans enligt krav 1 k ä n n e t e c k n a d d ä r a v att som energetiskt bindemedel ingår ett eller flera valda ur en grupp innefattande polyurethaner (PU), cellulosa- acetatbutyrat (CAB), hydroxterminerad polybutadien (HTPB), etylcellulosa (EC), glycidylacidpolymerer (GAP) samt polymerer av antingen 3-nitrato-metyl-3-metyloxmetan (polynimmo) eller glycidylnitrat (Polyglyn).

3. Gasavgivande substans enligt endera av kraven 1 eller 2 k ä n n e t e c k n a d d ä r a v att den består av 76 vikts-% RDX 12 -"- CAB 7.6 -"- TBC 4 -"- Nitrocellulosa 0.4 -"- etylcentralit däri inberäknat normala föroreningar.

4. Gasavgivande substans enligt krav 3 k ä n n e t e c k n a d d ä r a v att den utformats till ett krut med en tjocklek om 0,15 - 1,0 mm.

5. Gasavgivande substans enligt ett eller flera av kraven 1-4 k ä n n e t e c k n a d d ä r a v att den även innefattar ett oxidationsmedel i form av en syreavgivande substans såsom kaliumnitrat (KN03) eller motsvarande.