SE527743C2 - Pyroteknisk termisk säkring - Google Patents

Description

527 743 USA patent US200l042577 Beskriver hur 3-nitro-l,2,4-triazole-5-one (NT O) tillsammans med exempelvis Guanidin nitrat och en oxidator ger en spontan antändnings temperaturer från l50°C och uppåt.

Uppfinningen allmänt Ett huvudändamål med uppfinningen är att erbjuda en pyroteknisk termisk säkring som uppfyller alla krav som ställs på ett sådant. Den pyrotekniska termiska säkringen har en väl definierad antândningstemperatur samt god stabilitet under lagring i 107°C under 408 timmar och den klarar sex timmari 140°C utan att antända.

Enligt uppfinningen åstadkommes en pyroteknisk termisk säkring genom att blanda bränsle med syregivare tillsammans med ett reduktionsrnedel i form av en slaggbildare i olika kompositioner. Dessa kompositioner visar inga tecken på att vara hygroskopiska vilket kan vara positivt om de skulle komma i kontakt med fukt inne i gasgeneratom. Några av de testade kompositionerna kommer att beskrivas av ett antal exempel nedan.

Huvudåndarnålet uppfylls genom de kännetecken som fiamgår av patentkraven.

Detaljbeskrivning Föreliggande uppfinning ä menad att använda exempelvis i en gasgenerator som har till uppgifi att blåsa upp en airbag vid en kollision. Uppfinningen är placerad i en gasgenerator tillsammans med den gasgenererande substans som finns i ovan nämnda gasgenerator.

Uppfinningen är en pyroteknisk termisk säkring och utgörs av ett antal kompositioner med väl definierade antändningstemperaturer. Dessa antändningstemperaturer bör vara betydligt lägre än den gasgenererande substans som är placerad i en gasgenerator för att syftet med den termiska säkringen ska uppfyllas. Syftet är att den pyrotekniska termiska säkringen vid en brand ska antända den gasgenererande substansen i gasgeneratorn och därigenom få en kontrollerbar funktion för att undvika en potentiell explosion. Den pymtekníska termiska säkringen är kompatibel med ett flertal olika gasgenererande substanser. Dessa gasgenererande substanser har haft antändnings temperaturer fi-ån 200°C och uppåt.

Den pyrotekniska termiska säkringen åstadkommer en spontan antändning vid en väl definierad antändningstemperatrn' mellan 150-180°C beroende på komposition och den är termiskt stabil i de tester som utförts, 107°C under 408 timmar och den klarar sex timmari 140°C utan att antända Den pyrotekniska termiska säkringen klarar även ett cykel test i temperaturomradet -40 till 90°C.

Den pyrotelmiska termíska säkringen som uppfinningen syfiar till kan ges olika antändningstemperatur beroende på i vilka proportioner de ingående komponenterna blandas. Dessa komponenter är Guanylureanitrat och/eller Guanylureadinitrarnid i en omfattning av 0-50 %-víkt tillsarnmans med 3-nilro-l,2,4-triazol-5-one (NTO) i en omfattning av 5-50 'Vu-vikt . 527 743 n J Dessa blandas sedan med oxidationsrnedel hämtade ur grupperna nitrater, klorater, perklorater, permanganater samt oxider av övergångsmetaller i periodiska systemet i en omfattning av 5-40 %-vikt. Dessutom tillsätts en eller flera slaggbildande änmen från någon av grupperna i periodiska systemet som innehåller Bor eller Zirkonium ochi en omfattning av 0,5-10 %-vikt.

Speciellt fördelaktiga kompositioner av den pyrotelcniska termiska säkringen innefattar l. Guanylurea dinitratnid och/eller Guanylurea nitrat 35 %-vikt NTO 40 %-vikt Bor 5 %-Vikt eller Zirkonium 10 %-vikt Kaliumnitrat 20 %-vikt.

Det är kmt att ett hydrasinsalt av NTO kan tillverkas genom en enkel metod och det är troligt att denna förening skulle ktmna användas som ersättare för NTO i de kompositioner som tillhör uppfinningen.

Exggel Ett antal provsatser har tillverkats för ändamålet genom att torrblanda de ingående komponenterna och sedan sikta dem genom 100 mesh maskvidd. Piller med 5 mm diameter har pressats av kompositionerna och dsa har sedan använts för att testa antändningstemperatur med.

För exempel nr 3 och exempel nr 4 har även en tryckexponent :natts upp. För försöken gäller följande förkortningar: GuNO3 = Guanylurea nitrat GuDN = Guanylurea dinítramid NTO = 3-nitm-l ,2,4-triazol-S-one KCl04 = Kaliumperklorat KNO3 = Kaliumnitrat B = Bor Zr = Zirkonium Exempel 1 En komposition bereddes enligt följ ande recept där procenthalten avser viktprocent: 35 % GuNO3 35 % NTO 20 % KCl04 10 % Zr Antändningstemperattlren TA mättes till l63°C och efter lagring i l07°C under 408 timmar mättes TA till 168°C. 527 745 *l Exempel 2 En komposition bereddes enligt ßljande recept där procenthalten avser viktprocent: 35 % GuN03 35 % NTO 15 % KNO3 10 % KCIO4 5 % B (Bor) Antändningstemperaturen TA mättes till 155°C och efter lagring i 107 °C under 408 timmar mättes TA till 16l°C.

Exempel 3 En komposition bereddes enligt följande recept där procenthalten avser viktprocent: 35 % GuDN 40 % NTO 20 % 10103 5 % B Antändningstemperaturen T^mättes till 150°C och efler lagring i 107°C under 408 fimmarmättes TA till 155°C. Tryckexponenten mättes till 0,3.

Exempel 4 En komposition bereddes enligt följande recept där procenthalten avser viktprocent: 35 % GuDN 35 % NTO 20 % ICNOS 10 % Zr Antändningstemperaturen TA mättes till 155°C och efter lagring i 107°C under 408 timmar mättes TA till 155°C. Tryckexponenten mättes till 0,35.

Exgpel 5 En komposition bereddes enligt följande recept där procenthalten avser viktprocent: 30 % GuN03 30 % NTO 30 % ICNO3 10 % Zr Antändningstemperattnen TA mättes till l69°C och efier lagring i 107 °C under 408 timmar mättes T A till l70°C. 527 743 S" Exempel 6 En komposition bereddes enligt följande recept där procenthalten avser viktprocent: 35 % GuN03 35 % NTO 20 % KN 03 10 % Zr Antändníngstempemtxiren TA mättes till 165°C och efter lagring i 107°C under 408 timmar mättes TA till l70°C.

Exempel 7 En komposition bereddes enligt följande recept där procenthalten avser viktprocent: 35 % GuNO3 35 % NTO 25 % KCl04 5 % B Antändningstemperatluen TAmättes till 176°C och efter lagring i 107°C under 408 timmar mättes TA till 180°C.

Claims (8)

527 743 (L Patentlcrav

1. l. Pyroteknísk sats avsedd för termisk säkring för åstadkommande av en spontan antändning vid en väl definierad antändníngstemperatur, k ä n n e t e c k n a d av, att den innehåller Guanylureanitrat och/eller Guanylureadinitmmid tillsammans med 3-nino-l,2,4-triazol-5-one (NT 0)-

2. Pyroteknisktermisksälciingenligtlcrav 1. kännetecknad av,attminstenavden termiska säkríngens komponenter utgörs av oxidationsmedel hämtade ur grupperna nitrater, klorater, perklorater, permanganater samt oxider av övergångsmetaller i periodiska systemet.

3. Pyroteknisktermisk säkring enligtkrav 1 och2. känn ete c kn ad av, atteneller flera komponenter består av slaggbildande ämnen fi-ån någon av grupperna i periodiska Systema som innehåller Bor eller Zirkonium.

4. Pyroteknisktermisk säkringenligtkrav 1-3. känn ete cknad av, attden innefattar Guanylurea nitrat 0-50 %-vikt Gnanylurea dinitramid 0-50 'Vi-vikt NTO 5-50 %-vikt Slaggbildare 0,5-10 %-vikt Oxidationsmedel 5-40 'Va-vikt

5.Pyroteknisktermisksäk'ringenligtlcrav 1-4. kännetecknad av, attdenharen antändnirigstemperatiir mellan 150-180°C.

6. Pyroteknisktermisk säkring enligtlcrav 1-5. känn ete cknad av, att den innefattar Guanylurea dinitramid och/eller Guanylmea nítrat 35 %-vikt NTO 40 %-vikt Bor 5 %-vikt Kaliumnitrat 20 'Vr-vikt

7. Pyroteknisktermisksäkringenligtkrav 1-5. kännete cknad av,att deninnefattar Guanylurea dinitrainid och/eller Guanylurea nitrat 35 %-vikt NTO 35 'Vw-vikt Zirkonium 10 %-vikt Kaliumnitrat 20 %-vikt.

8. Pyroteknisk sats avsedd för termisk säkring för åstadkommande av en spontan antändning vid en väl definierad antändningstemperattlr, k ä n n e t e c k n a d av, att den innehåller Giianylureanítrat och/eller Guanylureadinínamid tillsammans med ett hydrasinsalt av 3-nítro-l,2,4- triazol-S-one (HNTO).