DE102016224322B4 - Propellant charge for an airbag module and airbag module with such - Google Patents
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Abstract
Treibladung für ein Airbagmodul umfassend eine Disauerstoff (O)-, Distickstoff (N) oder Kohlenstoffdioxid (CO)-Übergangsmetallkomplexverbindung gemäß Formel (I)wobei M ein Übergangsmetall, L ein organischer Ligand und Gdas gebundene Gas und y 0 oder 1 ist.A propellant charge for an airbag module comprising a dioxygen (O), dinitrogen (N) or carbon dioxide (CO) transition metal complex compound according to formula (I) where M is a transition metal, L is an organic ligand and G is the bound gas and y is 0 or 1.
Description
Die Erfindung betrifft eine ungiftige Treibladung zur Generierung eines ungiftigen Gases bei der Verwendung in einem Airbagmodul, sowie ein Airbagmodul mit einer solchen.The invention relates to a non-toxic propellant charge for generating a non-toxic gas when used in an airbag module, and an airbag module with such a.
Airbags lösen nur bei Unfällen aus, bei denen der Sicherheitsgurt zur Vermeidung schwerer oder tödlicher Verletzungen nicht ausreicht. Der Airbag kann auch selbst Verletzungen hervorrufen, die allerdings dem Schutzpotential in der Regel weit unterzuordnen sind. Als Verletzungen durch den Airbag sind unter anderem leichte Verbrennungen an den Unterarmen durch die Reibungshitze des expandierenden Airbaggewebes, gebrochenen Gliedmaßen bei Falschauslösung sowie Hörschäden bekannt. Da das Füllgas der Airbags unterschiedliche Feinstäube und Gase enthält, kann es bei Asthmatikern zu vorübergehenden Atembeschwerden kommen. Zudem kann der Zündsatz des Airbags nach explosionsartiger Auslösung toxische Bestandteile produzieren.Airbags only deploy in accidents where the seat belt is insufficient to prevent serious or fatal injuries. The airbag can itself cause injuries, which, however, are usually far below the protection potential. Among other things, minor injuries to the forearms due to the frictional heat of the expanding airbag fabric, broken limbs in the event of incorrect deployment and hearing damage are known as injuries from the airbag. Since the filling gas in the airbags contains different types of fine dust and gases, asthmatics may experience temporary breathing difficulties. In addition, the igniter of the airbag can produce toxic components after an explosion.
Airbags werden in der Regel von einem zentralen Airbagsteuergerät ausgelöst. Eine Ausnahme bilden einige Airbagsysteme in Kompaktwagen der frühen 1990er Jahre. Aus Kostengründen wurden hier Systeme mit einem in das Airbagmodul integrierten mechanischen Zünder verwendet. Aufgrund der schwierigen Handhabung bei der Entsorgung und der nur sehr rudimentär möglichen Abstimmung der Auslösecharakteristik verschwanden diese Systeme nach kurzer Zeit wieder vom Markt. Bei heutigen Fahrzeugen besteht das Airbagsystem aus den Komponenten Airbagmodul, Airbagsteuergerät und Crashsensoren. Das Airbagmodul beinhaltet den eigentlichen Luftsack und den Gasgenerator. Die Crashsensoren sind zum Teil im Steuergerät eingebaut, zum Teil als Satellitensensoren im Fahrzeug verteilt. Wichtigste Sensoren für die Auslösung sind die Beschleunigungssensoren. Um Fehlauslösungen zu vermeiden, sind immer mindestens zwei Beschleunigungssensoren eingebaut. Nur wenn beide unabhängig voneinander eine entsprechende Verzögerung melden, wird der Airbag ausgelöst. Für die Erkennung von Seitenkollisionen werden oft Drucksensoren eingesetzt. Bei einer Seitenkollision melden diese Sensoren einen raschen Druckanstieg innerhalb der Tür, noch bevor eine größere Beschleunigung auf das Fahrzeug wirkt. Dadurch können Seitenkollisionen frühzeitig erkannt werden. Daneben wird eine Vielzahl von weiteren Sensoren eingesetzt, wie Sitzbelegungserkennungen auf dem Beifahrersitz, Sitzpositionssensoren im Fahrersitz sowie Kontaktschalter in den Gurtschlössern. Das Steuergerät gleicht die Sensordaten ständig mit gespeicherten Werten ab. Aufgrund der Daten der Sensoren entscheidet das Steuergerät, ob ausgelöst wird, und welche Airbags und Gurtstraffer aktiviert werden müssen. Das Steuergerät verfügt über interne Kondensatoren und ist somit kurzfristig auch ohne externe Stromquelle voll arbeitsfähig, um bei einem Unfall die Airbags selbst dann noch auslösen zu können, wenn es im laufenden Unfallgeschehen bereits zu einer Trennung von der Fahrzeugbatterie gekommen sein sollte.Airbags are usually triggered by a central airbag control unit. An exception are some airbag systems in compact cars from the early 1990s. For reasons of cost, systems with a mechanical igniter integrated in the airbag module were used here. Due to the difficult handling during disposal and the very rudimentary possible adjustment of the trigger characteristics, these systems disappeared from the market after a short time. In today's vehicles, the airbag system consists of the components of the airbag module, airbag control unit and crash sensors. The airbag module contains the actual airbag and the gas generator. The crash sensors are partly installed in the control unit and partly distributed as satellite sensors in the vehicle. The most important sensors for triggering are the acceleration sensors. In order to avoid false tripping, at least two acceleration sensors are always installed. The airbag is only triggered if both independently report a corresponding delay. Pressure sensors are often used to detect side collisions. In the event of a side collision, these sensors report a rapid rise in pressure inside the door, even before greater acceleration affects the vehicle. As a result, side collisions can be detected early. In addition, a variety of other sensors are used, such as seat occupancy detection in the front passenger seat, seat position sensors in the driver's seat and contact switches in the belt buckles. The control unit constantly compares the sensor data with stored values. Based on the data from the sensors, the control unit decides whether to deploy and which airbags and belt tensioners must be activated. The control unit has internal capacitors and is therefore fully operational for a short time even without an external power source, so that the airbags can still be deployed in the event of an accident even if the vehicle battery has already been disconnected during the accident.
Gasgeneratoren stellen das Gas zum Befüllen des Airbags bereit. Der Gasgenerator besteht aus einer Anzündeinheit und dem Festtreibstoff. Durch einen Stromimpuls des Steuergerätes wird die Anzündeinheit aktiviert. Diese entzündet den Festtreibstoff, der meist in Tablettenform vorliegt. Das dabei entstehende heiße Gas (ca. 1350 °C) strömt durch einen Metallfilter aus dem Gasgenerator in den Airbag. Der Filter ist notwendig, um größere Partikel in der Brennkammer zurückzuhalten. Diese würden ansonsten den Airbag beschädigen.Gas generators provide the gas to fill the airbag. The gas generator consists of an ignition unit and the solid fuel. The ignition unit is activated by a current pulse from the control unit. This ignites the solid fuel, which is usually in tablet form. The resulting hot gas (approx. 1350 ° C) flows through a metal filter from the gas generator into the airbag. The filter is necessary to retain larger particles in the combustion chamber. Otherwise they would damage the airbag.
Die Auslösung erfolgt durch die Zündung eines pyrotechnischen Treibsatzes. Die hierbei entstehenden Abbrandgase füllen den Airbag. Die Abbrandgeschwindigkeit beträgt bei Natriumazid ca. 4700 m/s und es entsteht eine Gastemperatur von ca. 400°C bis 500°C. Durch die Expansion beträgt die Temperatur des in den Luftsack strömenden Gases nur noch ca. 150°C.It is triggered by the ignition of a pyrotechnic propellant. The resulting combustion gases fill the airbag. The burning rate for sodium azide is approx. 4700 m / s and a gas temperature of approx. 400 ° C to 500 ° C arises. Due to the expansion, the temperature of the gas flowing into the airbag is only approx. 150 ° C.
Die bekannten Treibladungen sind zwar effektiv, jedoch als Ausgangssubstanz teilweise hoch giftig. Dies setzt hohe Voraussetzungen an die Gegebenheiten bei der Gasfreisetzung, um sicherzustellen, dass das Edukt vollständig verbrennt oder zumindest auch im Falle des Crashs nicht freigesetzt wird und insbesondere nicht in den Fahrgastraum eintreten kann. Die damit verbundenen sehr kontrollierten Bedingungen bei der Gasfreisetzung bringen eine sehr hohe Qualitätskontrolle bei der Herstellung mit sich und erfordern aufwendige und kostspielige Schutzmaßnahmen im Fahrbetrieb.The known propellant charges are effective, but sometimes highly toxic as a starting substance. This places high requirements on the conditions of the gas release in order to ensure that the educt is completely burned or at least not released in the event of a crash and, in particular, cannot enter the passenger compartment. The associated very controlled conditions for gas release involve a very high quality control during manufacture and require complex and costly protective measures during driving.
Ammoniumnitrat ist empfindlich gegenüber Temperatur- und Feuchtigkeitsänderungen und zersetzt sich im Lauf der Zeit, wobei explosionsanfälligere Verbindungen entstehen können, die zu Airbag-Fehlauslösungen führen können. Seit Anfang der neunziger Jahre wird versucht, das toxische Natriumazid als Treibstoff durch umweltfreundlichere Sprengstoffe zu ersetzen.Ammonium nitrate is sensitive to changes in temperature and humidity and will degrade over time, creating more explosive compounds that can cause airbag misfire. Since the early 1990s, attempts have been made to replace toxic sodium azide as a fuel with more environmentally friendly explosives.
Als Alternative ist aus
Ferner sind aus
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Treibladung für Airbagmodule bereitzustellen, die eine ungiftige Alternative zu den bekannten Treibladungen darstellt. The invention is based on the object of providing a propellant charge for airbag modules which is a non-toxic alternative to the known propellant charges.
Diese Aufgabe wird durch eine Treibladung und ein Airbagmodul mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst.This object is achieved by a propellant charge and an airbag module with the features of the independent claims.
Somit betrifft ein erster Aspekt der Erfindung eineTreibladung für ein Airbagmodul umfassend eine Disauerstoff (O2)-, Distickstoff (N2) oder Kohlenstoffdioxid (CO2)-Übergangsmetallkomplexverbindung gemäß der Formel (I).
Derartige Verbindungen sind ungiftig und setzen in Gegenwart eines thermischen oder chemischen Auslösers, wie Säure oder Ammoniak, Sauerstoff, Stickstoff oder Kohlendioxid frei. Die Gasfreisetzung erfolgt leidlich exotherm, sodass bei üblichen Substanzmengen im Airbag eine Temperaturerhöhung von ungefähr 30°C erreicht wird. Diese ergibt im Fahrgastraum beziehungsweise am aufgeblasenen Airbag keine spürbare und zumindest keine für den Fahrgast schädliche Temperaturerhöhung.Such compounds are non-toxic and release in the presence of a thermal or chemical trigger, such as acid or ammonia, oxygen, nitrogen or carbon dioxide. The gas release is fairly exothermic, so that a temperature increase of approximately 30 ° C is achieved with the usual amounts of substance in the airbag. In the passenger compartment or on the inflated airbag, this results in no noticeable and at least no increase in temperature that is harmful to the passenger.
Neben den freigesetzten Gasen ist auch die Treibladung als solche ungiftig, sodass auch bei Beschädigungen des Gasgenerators oder bei unvollständiger Verbrennung keine Gefährdung des Fahrgastes besteht. Die Sicherheitsanforderungen sind geringer, womit sich auch ein Kosten- und Produktionsvorteil ergibt. Zudem zeigen die umfassten Verbindungen hohe Umweltverträglichkeit und eine, im Vergleich zu herkömmlichen Treibladungen sehr hohe Feuchteverträglichkeit.In addition to the gases released, the propellant charge is also non-toxic as such, so that there is no danger to the passenger even if the gas generator is damaged or the combustion is incomplete. The security requirements are lower, which also results in a cost and production advantage. In addition, the compounds included show high environmental compatibility and, compared to conventional propellant charges, very high moisture compatibility.
In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist die Komplexverbindung, durch organische Liganden stabilisiert und entspricht der allgemeinen Formel (II)
Derartige Liganden stabilisieren die Übergangsmetall-Distickstoff, -Disauerstoff oder-Kohlendioxidverbindung ausreichend, um Gas bei den typischen Gegebenheiten im Betrieb, insbesondere im Kraftfahrzeug (beispielsweise Erschütterungen, Temperaturen im Bereich von -50 bis +50 °C und erhöhter Feuchtigkeit) gebunden zu halten und erst im Bedarfsfall durch den vorgesehenen Auslöser freizusetzen. Zusätzlich ermöglichen sie eine Freisetzung des Gases mittels des Auslösers mit einer Verzögerung von nur bis zu 30 ms bei leidlich exothermer Reaktion.Such ligands stabilize the transition metal dinitrogen, -dioxygen or -dioxide compound sufficiently to hold gas under the typical conditions in operation, in particular in motor vehicles (for example vibrations, temperatures in the range from -50 to +50.degree. C. and increased humidity) and release only when required by the intended trigger. In addition, they allow the gas to be released by means of the trigger with a delay of only up to 30 ms with a fairly exothermic reaction.
Vorzugsweise sind die Liganden mehrzähnig, das heißt, R5 ist sowohl an X1 als auch an X2 und R6 sowohl an X3 als auch an X4 gebunden. Vorzugsweise sind R5 und R6 Alkylengruppen, insbesondere C1-6 Alkylen.The ligands are preferably multidentate, that is to say R 5 is bonded to X 1 as well as to X 2 and R 6 to both X 3 and X 4 . R 5 and R 6 are preferably alkylene groups, in particular C 1-6 alkylene.
Mit besonderem Vorteil bilden R1/R1,/X1, R2/R2'/X2, R3/R3,/X3 und/oder R4/R4'/X4 jeweils einen substituierten oder unsubstituierten Heterozyklus. Mit weiterem Vorteil sind jeweils benachbarte dieser Heterozyklen über aliphatische Gruppen miteinander verbunden. Die in dieser Ausführungsform beschrieben Komplexverbindungen sind im Wesentlichen planar und bilden zwei mögliche Koordinationsstellen für die Disauerstoff- Distickstoff- oder Kohlendioxidmoleküle. Es können daher mehr Gasmoleküle gebunden werden als bei sterisch anspruchsvolleren und raumgreifenderen Substituenten.With particular advantage, R 1 / R 1, / X 1 , R 2 / R 2 '/ X 2 , R 3 / R 3, / X 3 and / or R 4 / R 4 ' / X 4 each form a substituted or unsubstituted one Heterocycle. With further advantage, adjacent ones of these heterocycles are connected to one another via aliphatic groups. The complex compounds described in this embodiment are essentially planar and form two possible coordination sites for the oxygen, dinitrogen or carbon dioxide molecules. More gas molecules can therefore be bound than with sterically more demanding and more bulky substituents.
Eine bekannte und besonders geeignete Substanzklasse dieser Ausführungsform bilden Hämmoleküle (Formel (III));
Demnach ist bevorzugt, dass die Komplexverbindung ein substituiertes oder unsubstituiertes Häm umfasst.Accordingly, it is preferred that the complex compound comprises a substituted or unsubstituted heme.
Häme sind Komplexverbindungen mit einem Eisen-Ion als Zentralatom und einem Porphyrin-Molekül als Ligand. Der bekannteste Vertreter ist das Fe-Protoporphyrin IX, auch „Häm b“ oder einfach „Häm“ genannt. Häme finden sich als prosthetische Gruppe in mehreren Proteingruppen, unter anderem den Globinen und den Cytochromen.Häme are complex compounds with an iron ion as the central atom and a porphyrin molecule as the ligand. The best-known representative is the Fe protoporphyrin IX, also called "heme b" or simply "heme". As a prosthetic group, heme is found in several protein groups, including the globins and the cytochromes.
Häm b ist als eisenhaltiger Farbstoff Teil der roten Blutkörperchen. Zusammen mit dem in den Erythrozyten vorkommenden Eiweiß, dem Globin, bildet es Hämoglobin, das für die Sauerstoffaufnahme des Körpers eine zentrale Rolle spielt. Andere Häme als Häm b sind in Bakterien und Pflanzen anzutreffen.Häm b is part of the red blood cells as an iron-containing dye. Together with the protein found in the erythrocytes, the globin, it forms hemoglobin, which plays a central role in the oxygen uptake of the body. Other heme than heme b can be found in bacteria and plants.
Bezogen auf Formel 1 ist das Übergangsmetall M ein Fe(II); X ist Stickstoff, der entsprechend in einen aus R1/R1', R2/R2', R3/R3' beziehungsweise R4/R4' gebildeten fünfgliedrigen Heterozyklus eingebunden ist. Die benachbarten Heterozyklen sind über ein Brückenkohlenstoffatom miteinander verbunden.Based on Formula 1, the transition metal M is an Fe (II); X is nitrogen, which is correspondingly incorporated into a five-membered heterocycle formed from R 1 / R 1 ', R 2 / R 2 ', R 3 / R 3 'or R 4 / R 4 '. The neighboring heterocycles are linked by a bridging carbon atom.
Häm als Grundstruktur für die Treibladung zeichnet sich insbesondere durch seine absolute Ungiftigkeit und Stabilität als Disauerstoffkomplex aus.Heme as the basic structure for the propellant charge is characterized in particular by its absolute non-toxicity and stability as an oxygen complex.
Alternativ ist bevorzugt, dass der stabilisierende Ligand L Phenylphosphin ist. Besonders bevorzugt ist dabei, dass zwei benachbarte Liganden L einen mehrzähnigen Liganden, insbesondere ein 1,2-Diphenylphosphinoalkan bilden, sodass sich ein Chelatkomplex ausbildet.Alternatively, it is preferred that the stabilizing ligand L is phenylphosphine. It is particularly preferred that two adjacent ligands L form a multidentate ligand, in particular a 1,2-diphenylphosphinoalkane, so that a chelate complex is formed.
Die Bezeichnung Chelatkomplexe - oder auch verkürzt als Chelate bezeichnet - steht in der Komplexchemie für Verbindungen, bei denen ein mehrzähniger Ligand (besitzt mehr als ein freies Elektronenpaar) mindestens zwei Koordinationsstellen (Bindungsstellen) des Zentralatoms einnimmt. Der Ligand heißt in diesem Fall Chelator. Beim Zentralatom handelt es sich meistens um ein zweifach positiv geladenes Metallion (etwa Fe2+, Cu2+). Liganden und Zentralatom sind über koordinative Bindungen verknüpft. Das bedeutet, das bindende Elektronenpaar wird allein vom Liganden bereitgestellt.In complex chemistry, the term chelate complexes - or abbreviated as chelates - stands for compounds in which a multidentate ligand (has more than one lone pair of electrons) occupies at least two coordination sites (binding sites) of the central atom. The ligand in this case is called the chelator. The central atom is usually a double positively charged metal ion (such as Fe 2+ , Cu 2+ ). The ligand and central atom are linked via coordinative bonds. This means that the binding pair of electrons is provided solely by the ligand.
Chelatkomplexe sind stabiler als gleiche Komplexe mit einzähnigen, nicht untereinander verknüpften Liganden. Dieser „Chelat-Effekt“ hat zwei Ursachen. Zum einen ist die Entropieabnahme bei der Komplexbildung geringer, was einen thermodynamischen Stabilisierungseffekt hat. Im obigen Beispiel bildet sich aus zwei Teilchen ein Komplex. Im Falle von nichtchelatisierenden Liganden würden sich sieben Teilchen zu einem Komplex verbinden. Zum anderen kann sich ein Chelatligand erst nach Auflösung aller Bindungen vom Zentralatom entfernen, was bedeutet, dass der Chelator viel schlechter vom Metallion dissoziieren kann. Damit sind Chelatkomplexe stabiler als Komplexe mit einzähnigem Liganden, womit die Wahrscheinlichkeit der sofortigen Rekombination nach der Spaltung steigt.Chelate complexes are more stable than identical complexes with monodentate ligands that are not linked to one another. This "chelation effect" has two causes. Firstly, the decrease in entropy during complex formation is smaller, which has a thermodynamic stabilizing effect. In the example above, a complex is formed from two particles. In the case of non-chelating ligands, seven particles would combine to form a complex. On the other hand, a chelating ligand can only move away from the central atom after all bonds have been broken, which means that the chelator can dissociate much more poorly from the metal ion. Chelate complexes are thus more stable than complexes with monodentate ligands, which increases the likelihood of immediate recombination after cleavage.
Besonders bevorzugt ist, dass die Komplexverbindung bis(distickstoff)-bis- (bis-1,2-diphenylphosphinoethylen)molybdän (Formel (IV)) ist;
In obiger Ausführung sind pro Komplexverbindung zwei Stickstoffmoleküle gebunden. Stickstoff hat gegenüber Sauerstoff- oder Kohlendioxidmolekülen bei der Freisetzung den Vorteil, dass es vergleichsweise harmlos ist. So fördert es weder die Verbrennung, wie Sauerstoff, noch wirkt es in zu hoher Konzentration erstickend auf den Insassen, wie Kohlendioxid.In the above embodiment, two nitrogen molecules are bound per complex compound. Nitrogen has the advantage over oxygen or carbon dioxide molecules when it is released that it is comparatively harmless. It neither promotes combustion like oxygen, nor does it suffocate the occupant like carbon dioxide in too high a concentration.
Mit besonderem Vorteil ist das Übergangsmetall M ausgewählt aus der Gruppe Molybdän, Wolfram, Vanadium und Eisen. Diese bilden, insbesondere in oben beschriebenen Verbindungen, ungiftige Komplexe aus und sind leicht darstellbar, gut bekannt und erforscht. Darüber hinaus sind sie weltweit verfügbar, gut entsorgbar und vergleichsweise günstig.The transition metal M is selected with particular advantage from the group of molybdenum, tungsten, vanadium and iron. These form non-toxic complexes, especially in the compounds described above, and are easy to prepare, well known and researched. They are also available worldwide, are easy to dispose of and comparatively cheap.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Airbagmodul für ein Kraftfahrzeug aufweisend einen Gasgenerator, der eine erfindungsgemäße Treibladung zur Generierung eines ungiftigen Gases umfasst. Das erfindungsgemäße Airbagmodul zeigt die Vorteile, die bei der oben beschriebenen Verwendung der Treibladung in einem Airbag entstehen. Durch die Verwendung der Treibladung werden die Insassen eines Kraftfahrzeugs mit einem erfindungsgemäßen Airbagmodul bei reduziertem Gefährdungspotential bei einem Unfall optimal geschützt.Another aspect of the invention relates to an airbag module for a motor vehicle having a gas generator which comprises a propellant charge according to the invention for generating a non-toxic gas. The airbag module according to the invention shows the advantages that arise when using the propellant charge in an airbag. By using the propellant charge, the occupants of a motor vehicle with an airbag module according to the invention are optimally protected with a reduced risk potential in the event of an accident.
Mit Vorteil umfasst das Airbagmodul zusätzlich eine herkömmliche Treibladung, beispielsweise aus Natriumazid oder 5-Aminotetrazol. Die Treibladungen sind vorzugsweise in unterschiedlichen Kammern bevorratet und unabhängig voneinander aktivierbar. Unterschiedliche Freisetzungszeiten der Treibladungen können genutzt werden. Die beiden Treibladungen werden vorzugsweise in zwei Stufen ausgelöst und können somit die Airbagaggressivität reduzieren. Dabei beinhaltet die erste Stufe vorzugsweise etwa 70 Prozent der Treibladung. Aufgrund von Fahrzeugverzögerung, Sitzeinstellung und eventuell noch weiteren Parametern werden beide Stufen gleichzeitig oder zeitversetzt gezündet. Wird die zweite Stufe zeitversetzt gezündet oder haben die beiden Treibladungen unterschiedliche Auslöse- beziehungsweise Verzögerungszeiten, reduziert sich der Airbagdruck und damit auch seine Aggressivität.The airbag module advantageously also comprises a conventional propellant charge, for example made of sodium azide or 5-aminotetrazole. The propellant charges are preferably stored in different chambers and can be activated independently of one another. Different release times of the propellant charges can be used. The two propellant charges are preferably triggered in two stages and can thus reduce the aggressiveness of the airbag. The first stage preferably contains about 70 percent of the propellant charge. Due to vehicle deceleration, seat adjustment and possibly other parameters, both stages are ignited simultaneously or with a time delay. If the second stage is triggered with a delay or if the two propellant charges have different triggering or delay times, the airbag pressure is reduced and thus its aggressiveness.
In bevorzugter Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die erfindungsgemäße Treibladung bis zu 70 Gew.-% bezogen auf die Massensumme der beiden Treibladungen, insbesondere im Bereich von 50 Gew.-% bis 70 Gew.-%, im Airbagmodul vorliegt. Sie bildet damit bevorzugt die erste Stufe bei der Zündung. Den Rest, oder die zweite Stufe, bildet die herkömmliche Treibladung.In a preferred embodiment it is provided that the propellant charge according to the invention is present in the airbag module up to 70% by weight based on the mass sum of the two propellant charges, in particular in the range from 50% by weight to 70% by weight. It therefore preferably forms the first stage in the ignition. The rest, or the second stage, forms the conventional propellant charge.
Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen, in den Unteransprüchen genannten Merkmalen.Further preferred embodiments of the invention result from the other features mentioned in the subclaims.
Die verschiedenen in dieser Anmeldung genannten Ausführungsformen der Erfindung sind, sofern im Einzelfall nicht anders ausgeführt, mit Vorteil miteinander kombinierbar.Unless otherwise stated in the individual case, the various embodiments of the invention mentioned in this application can advantageously be combined with one another.
Die Erfindung wird nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel erläutert.The invention is explained below using an exemplary embodiment.
Ein beispielhaftes Airbagmodul weist zur Freisetzung von 6 mol Gas etwa 1,5 kg der erfindungsgemäßen Treibladung, insbesondere bis(distickstoff)-bis- (bis-1,2-diphenylphosphinoethylen)molybdän auf, die bei einer Dichte von etwa 2,5 g/cm3 in 600 ml unterzubringen sind. Dies entspricht in etwa der Größe konventioneller Airbags. Die Unterbringung erfolgt in einer üblichen Kammer.An exemplary airbag module has approximately 1.5 kg of the propellant charge according to the invention, in particular bis (dinitrogen) bis (bis-1,2-diphenylphosphinoethylene) molybdenum, which are released at a density of approximately 2.5 g / l to release 6 mol of gas. cm 3 in 600 ml. This corresponds approximately to the size of conventional airbags. Accommodation is in a usual chamber.
Die Gasfreisetzung wird durch einen Aktivator, beispielsweise Ammoniak, ausgelöst. Der Aktivator ist zur Treibladung ebenso angeordnet wie in herkömmlichen Airbagmodulen, sodass der Aktivator infolge eines Aufpralls mit der Treibladung in Kontakt kommt und die Gasfreisetzung initiiert.The gas release is triggered by an activator, for example ammonia. The activator is arranged for propellant charge in the same way as in conventional airbag modules, so that the activator comes into contact with the propellant charge as a result of an impact and initiates the gas release.
Bei der Gasfreisetzung wird eine Reaktionswärme von ungefähr 1 kJ/mol frei, was zu einer maximalen Temperaturerhöhung von 30 °C führt. Dies würde voraussetzen, dass die gesamte Reaktionswärme vom Gas aufgenommen wird (was eher unrealistisch ist). Ein Joule-Thompson-Effekt ist in erster Näherung gar nicht zu betrachten, weil das Gas durch die chemische Reaktion direkt bei Atmosphärendruck freigesetzt wird. In der Praxis wird es eine gewisse Abkühlung geben, die aber durch die Reaktionswärme in der Tendenz ausgeglichen wird.When the gas is released, a heat of reaction of approximately 1 kJ / mol is released, which leads to a maximum temperature increase of 30 ° C. This would assume that the entire heat of reaction is absorbed by the gas (which is rather unrealistic). A Joule-Thompson effect cannot be considered in the first approximation, because the chemical reaction releases the gas directly at atmospheric pressure. In practice there will be some cooling, but this will tend to be compensated for by the heat of reaction.
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Non-Patent Citations (1)
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| NING, Yalan [et al.]: One-pot synthesis of Mo0 dinitrogen complexes possessing monodentate and multidentate phospine ligands. In: Inorganic Chemistry, Vol. 51, 2012, S. 3051-3058. - ISSN 0020-1669 * |
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