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DE69802112T2 - Pyrotechnische Zusammensetzungen auf Ammoniumperchloratbasis zur Erzeugung nicht toxischer Gase - Google Patents

Pyrotechnische Zusammensetzungen auf Ammoniumperchloratbasis zur Erzeugung nicht toxischer Gase

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Publication number
DE69802112T2
DE69802112T2 DE69802112T DE69802112T DE69802112T2 DE 69802112 T2 DE69802112 T2 DE 69802112T2 DE 69802112 T DE69802112 T DE 69802112T DE 69802112 T DE69802112 T DE 69802112T DE 69802112 T2 DE69802112 T2 DE 69802112T2
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DE
Germany
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composition according
ammonium perchlorate
composition
binder
compositions
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DE69802112T
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Gilles Fonblanc
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Safran Ceramics SA
Original Assignee
POUDRES ET EXPLOSIFS PARIS SOC
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Publication date
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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft das technische Gebiet der pyrotechnichen Erzeugung von Gasen, die insbesondere in Systemen zum Schutz der Insassen eines Kraftfahrzeugs mit Hilfe von Kissen (d.h. Airbags) verwendbar sind, die durch die Verbrennungsgase einer pyrotechnischen Ladung aufgeblasen werden. Die Erfindung betrifft genauer pyrotechnische Zusammensetzungen, die bei für die Kraftfahrzeugsicherheit akzeptablen Temperaturen saubere Gase, die als "kalte" Gase bezeichnet werden, die einen hohen Stickstoffgehalt aufweisen und nicht toxisch sind, erzeugen.
  • Aus verschiedenen pyrotechnischen Erfordernissen und insbesondere um ein korrektes Aufblasen der Luftkissen zu gewährleisten, müssen pyrotechnische Gasgeneratoren in äußerst kurzen Zeiten in der Größenordnung von dreißig Millisekunden Gase liefern, die sauber sind, d.h. Gase, die frei von festen Partikeln sind, die imstande sind, heiße Punkte zu bilden, die die Hülle des Kissens beschädigen könnten, und die nicht toxisch sind, d.h. Gase, die einen geringen Gehalt an Stickstoffoxiden, Kohlenstoffoxiden und chlorhaltigen Verbindungen aufweisen.
  • Es wurden bislang verschiedene Klassen pyrotechnischer Zusammensetzungen für dieses Ziel entwickelt.
  • Eine erste Kasse umfaßt die Zusammensetzungen auf der Basis eines Alkalimetall- oder Erdalkalimetallazids in Gegenwart eines anorganischen Oxidationsmittels, wie Kaliumnitrat, oder eines Metalloxids. Diese Zusammensetzungen, die gegebenenfalls ein Bindemittel enthalten können, weisen größere Nachteile auf. Zum einen erzeugen sie bei ihrer Verbrennung großer Staubmengen, die mit relativ aufwendigen Filtrationssystemen filtriert werden müssen, wodurch sowohl das Gewicht als auch die Gestehungskosten des Generators erhöht werden. Zum anderen stellen die Azide sehr toxische Verbindungen dar, bei denen zusätzlich die Möglichkeit besteht, daß mit Blei oder anderen Schwermetallen Azide entstehen, die Initialsprengstoffe bilden. Es ist daher schwierig, diese Zusammensetzungen mehrere Jahre in einem Kraftfahrzeug in einem guten Zustand zu erhalten.
  • Eine zweite Klasse umfaßt die Zusammensetzungen auf der Basis von Nitrocellulose und Nitroglycerin. Diese Zusammensetzungen, die auch unter der Bezeichnung "zweibasige Pulver" bekannt sind, sind von großem Interesse, da sie sehr schnell und ohne Bildung von Stäuben abbrennen. Sie weisen jedoch den Nachteil auf, daß sie nicht vollkommen langzeitstabil sind, ein Phänomen, das im Laufe der Jahre zu einer Verschlechterung der Wirksamkeit dieser Zusammensetzungen in einem Kraftfahrzeug führt.
  • Eine dritte Klasse umfaßt die als "Composit"-Zusammensetzungen bezeichneten Zusammensetzungen, die im wesentlichen aus einem organischen Bindemittel und einem oxidierenden anorganischen Füllstoff, wie insbesondere einem anorganischen Perchlorat, bestehen. Diese Zusammensetzungen sind auf den ersten Blick sehr interessant, da sie über eine hohe Verbrennungsgeschwindigkeit und eine hervorragende Alterungsbeständigkeit verfügen.
  • So wurden in dem Patent FR-A-2 137 619 oder dem korrespondierenden Patent US-3,723,205 Zusammensetzungen vorgeschlagen, deren Bindemittel aus einem Polyvinylchlorid besteht und dessen oxidierender Füllstoff ein Ammoniumperchlorat in Gegenwart von Natriumnitrat als internem Chloreinfänger ist. Es ist jedoch schwierig, ein chlorhaltiges Bindemittel in Gegenwart von energetischen Füllstoffen einzusetzen, insbesondere was die Sicherheit und die Nichttoxizität der erzeugten Gase betrifft.
  • Außerdem wurden Composit-Zusammensetzungen vorgeschlagen, die aus einem bei Umgebungstemperatur vernetzbaren Bindemittel, das auch unter der Bezeichnung "RTV"-Bindemittel (Room Temperature Vulcanizable) bekannt ist, und Kaliumperchlorat bestehen, wobei das Kaliumatom als interner Chloreinfänger wirkt. Derartige Zusammensetzungen werden beispielsweise in den Patenten FR-A-2 190 776 und FR- B-2 213 254 oder in den korrespondierenden amerikanischen Patenten US-A-3,986,908 und US-A-3,964,256 beschrieben. Diese Zusammensetzungen weisen jedoch den Nachteil auf, daß sie Gase erzeugen, die einen sehr hohen Sauerstoffanteil aufweisen, die von den Herstellern aus der Kraftfahrzeugindustrie nicht erwünscht werden.
  • Es wurden daher Composit-Zusammensetzungen vorgeschlagen, die aus einem Siliconbindemittel und einem Gemisch aus Ammoniumperchlorat und Natriumnitrat bestehen. Derartige Zusammensetzungen, die beispielsweise in dem französischen Patent FR-A-2 728 562 oder in dem korrespondierenden amerikanischen Patent US-A-5 610 444 beschrieben werden, erzeugen zwar saubere und nicht-toxische Gase mit einem hohen Stickstoffanteil, sie weisen jedoch den Nachteil auf, daß sie bei sehr hohen Temperaturen abbrennen.
  • Außerdem wurden Zusammensetzungen auf der Basis von Ammoniumperchlorat und Natriumnitrat vorgeschlagen, die mit stickstoffhaltigen Verbindungen vermischt werden, wie Metallaziden oder Metallnitriden. Diese Zusammensetzungen, die beispielsweise in dem amerikanischen Patent US-A-3 814 694 beschrieben werden, weisen jedoch die Nachteile auf, die weiter oben in bezug auf die Zusammensetzungen, die Azide enthalten, erwähnt wurden.
  • Schließlich wurden auch Zusammensetzungen vorgeschlagen, die aus einem Gemisch aus Ammoniumperchlorat und Natriumnitrat in Kombination mit einer stickstoffhaltigen Triazol- oder Tetrazol-Verbindung bestehen. Derartige Zusammensetzungen, die beispielsweise in dem amerikanischen Patent US-A-4 909 549 beschrieben werden, erzeugen tatsächlich saubere Gase mit einem hohen Stickstoffgehalt, diese Gase sind jedoch relativ toxisch und müssen mit Luft verdünnt werden, um für die Kraftfahrzeugsicherheit verwendet werden zu können.
  • Der Fachmann sucht daher weiterhin nach pyrotechnischen Zusammensetzungen, die leicht entzündet werden können und kontinuierlich abbrennen und die bei für die Kraftfahrzeugsicherheit akzeptablen Temperaturen reine und nicht-toxische Gase mit hohem Stickstoffanteil erzeugen. Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, derartige Zusammensetzungen anzugeben.
  • Gegenstand der Erfindung ist eine gaserzeugende pyrotechnische Zusammensetzung, die insbesondere ein vernetztes reduzierendes Bindemittel, Additive und einen vorwiegend enthaltenen oxidierenden Füllstoff enthält, der mindestens ein Gemisch von Ammoniumperchlorat in Kombination mit einem Chloreinfänger, der unter Natriumnitrat, Lithiumcarbonat und Kaliumcarbonat ausgewählt ist, umfaßt, wobei das Gewichtsverhältnis Ammoniumperchlorat/Chloreinfänger kleiner als 5,0 ist, die dadurch gekennzeichnet ist, daß der Gewichtsanteil des Bindemittels höchstens 10% des Gesamtgewichts der Zusammensetzung entspricht, daß der Gewichtsanteil des vorwiegend enthaltenen oxidierenden Füllstoffs im Bereich von 50 bis 75% des Gesamtgewichts der Zusammensetzung liegt und daß die Additive mindestens eine Kupferverbindung, die unter Kupferoxid CuO und basischem Kupfernitrat Cu(NO&sub3;)&sub2;,3Cu(OH)&sub2; ausgewählt ist, und mindestens eine organische, stickstoffhaltige Verbindung umfassen, die unter Nitroguanidin, Guanidiniumnitrat, Oxamid, Dicyandiamid mit der Formel C&sub2;H&sub4;N&sub4; und den Metallcyanamiden ausgewählt ist.
  • Nach einer ersten bevorzugten Ausführungsform wird das Bindemittel unter den vernetzbaren reduzierenden Bindemitteln auf Siliconharzbasis, den vernetzbaren reduzierenden Bindemitteln auf Epoxidharzbasis und den Polyacrylkautschuken mit reaktionsfähigen Endgruppen, wie insbesondere Epoxy- oder Hydroxyendgruppen, ausgewählt. Der Gewichtsanteil des Bindemittels liegt vorteilhaft im Bereich von 6 bis 10 % des Gesamtgewichts der Zusammensetzung, und der Gewichtsanteil des vorwiegend enthaltenen oxidierenden Füllstoffs liegt vorteilhaft im Bereich von 70 bis 75% des Gesamtgewichts der Zusammensetzung. Das Gewichtsverhältnis Ammoniumperchlorat/Chloreinfänger ist noch vorteilhafter kleiner als 4,0 und vorzugsweise kleiner als 1,5.
  • Natriumnitrat ist ein bevorzugter Chloreinfänger, und in diesem Fall besteht nach einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der überwiegend enthaltene oxidierende Füllstoff aus durch gemeinsame Fällung entstandenen Partikeln aus Ammoniumperchlorat und Natriumnitrat. Derartige Partikel werden beispielsweise durch Versprühen einer Lösung von Ammoniumperchlorat und Natriumnitrat und Verdampfen des Wassers erhalten, das in den so erzeugten Tröpfen enthalten ist. Dieses Versprühen und Verdampfen können mit Hilfe von Apparaten durchgeführt werden, die üblicherweise verwendet werden, um Partikel aus gemeinsam gefällten Salzen zu erhalten. Wenn der überwiegend enthaltene oxidierende Füllstoff neben Natriumnitrat weitere Chloreinfänger enthält, ist es möglich, diese ebenfalls bei der gemeinsamen Fällung mit einzusetzen.
  • Die durch gemeinsame Fällung von Ammoniumperchlorat und Natriumnitrat erhaltenen Partikel weisen im allgemeinen eine Größe von 10 bis 50 um auf.
  • Nach einer vierten bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform liegt das Gewichtsverhältnis Ammoniumperchlorat/Chloreinfänger bei etwa 0,95.
  • Nach einer fünften bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform werden die Metallcyanamide unter Natrium-, Zink- und Kupfercyanamid ausgewählt. Zinkcyanamid mit der Formel ZnCN&sub2; ist besonders bevorzugt.
  • Nach einer sechsten bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform enthält der vorwiegend enthaltene oxidierende Füllstoff außerdem Kaliumperchlorat. In diesem Fall liegt der Gewichtsanteil des Füllstoffs an Kaliumperchlorat vorteilhaft bei etwa dem 1,7-fachen seines Gewichtsanteils an Ammoniumperchlorat.
  • Wegen ihres geringen Bindemittelgehalts und des Vorhandenseins reaktiver Additive neben dem überwiegenden oxidierenden Füllstoff auf der Basis von Ammoniumchlorid und Chloreinfänger weisen die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen den Vorteil auf, daß sie leicht entzündet werden können und bei gemäßigten Temperaturen von 2200ºK oder darunter oder sogar häufig von 2000ºK oder darunter abbrennen und dabei saubere und nicht-toxische Gase mit hohem Stickstoffanteil liefern, die für das Aufblasen von Kissen (Airbags) für den Schutz der Insassen von Kraftfahrzeugen gut geeignet sind.
  • Wenn das Bindemittel im nicht vernetzten Zustand bereits im festen Zustand vorliegt, was bei den Bindemitteln auf der Basis von Epoxidharzen häufig der Fall ist, erfolgen Herstellung und Formgebung der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen vorteilhaft durch Tablettierung bzw. Pelletierung. In diesem Fall werden die verschiedenen festen Bestandteile der Zusammensetzung getrennt auf eine Korngröße von 10 bis 50 um zerkleinert und dann in trockener Phase vermischt. Das so erzeugte Gemisch wird durch Sieben klassiert und im trockenen Zustand zu Pellets oder Scheiben verdichtet. Die Polymerisation des vernetzbaren Bindemittels erfolgt durch Warmhärten, im allgemeinen während zweieinhalb Stunden bei 100ºC oder während dreißig Minuten bei 120ºC.
  • Wenn sich das Bindemittel im nicht vernetzten Zustand noch in flüssigem Zustand befindet, wie dies bei den Polyacrylkautschuken mit reaktiven Endgruppen, bei den Bindemitteln auf Siliconharzbasis aber auch bei einigen Bindemitteln auf Epoxidharzbasis der Fall ist, erfolgen Herstellung und Formgebung vorteilhaft durch Extrusion bei einer Temperatur, die als "Umgebungstemperatur" bezeichnet wird, d.h. bei etwa 20ºC. Hierfür wird das Bindemittel, im allgemeinen verdünnt in einem Lösemittel, wie z.B. Trichlorethylen, Methylethylketon oder Toluol, in einen Extruder mit einer Schnecke mit eingestellter Temperatur gegeben. Dann werden die festen Bestandteile, die wie weiter oben beschrieben zerkleinert wurden, zugegeben, und die erhaltene Masse wird mit der gewählten Geometrie extrudiert, z.B. in Form von röhrenförmigen Strängen, von mehrfach perforierten gelappten Kränzen oder in Form von mehrfach perforierten Zylindern. Nach dem Zerschneiden auf die gewünschte Länge und Entfernen des Lösemittels durch Trocknen erfolgt die Polymerisation des vernetzbaren Bindemittels durch Härten.
  • Es folgt eine detaillierte Beschreibung einer bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform.
  • Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen liegen demnach grundsätzlich als pyrotechnische Composit-Zusammensetzungen vor, die im wesentlichen aus einem vernetzbaren reduzierenden Bindemittel, einem überwiegend enthaltenen oxidierenden Füllstoff auf der Basis von Ammoniumperchlorat und mindestens einem Chloreinfänger und reaktiven Additiven bestehen.
  • Das Bindemittel ist ein vernetzbares reduzierendes Bindemittel, dessen Gewichtsanteil maximal 10% des Gesamtgewichts der Zusammensetzung ausmacht. Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen sind demnach Zusammensetzungen mit einem geringen Bindemittelgehalt. Der Gewichtsanteil an Bindemittel liegt vorzugsweise im Bereich von 6 bis 10%. Die bevorzugten Bindemittel sind die reduzierenden Bindemittel auf Epoxidharzbasis, Siliconharzbasis oder auf der Basis von Polyacrylkautschuken mit endständigen Hydroxygruppen oder endständigen Epoxygruppen.
  • Vor der Vernetzung können diese verschiedenen Bindemittel entweder flüssig oder fest in Form von zu formenden und bei niedriger Temperatur polymerisierbaren Pulvern vorliegen. Flüssige Bindemittel sind für die Zusammensetzungen bevorzugt, die dafür vorgesehen sind, durch Extrusion geformt zu werden, während feste Bindemittel für die Zusammensetzungen bevorzugt sind, die dafür vorgesehen sind, durch Pelletierung geformt zu werden.
  • Der Gewichtsanteil des überwiegend vorhandenen oxidierenden Füllstoffs liegt im Bereich von 50 bis 75% des Gesamtgewichts der Zusammensetzung, er liegt vorzugsweise im Bereich von 70 bis 75%. Dieser überwiegende oxidierende Füllstoff enthält zwingend ein Gemisch aus Ammoniumperchlorat und einem Chloreinfänger, der unter Natriumnitrat, Lithiumcarbonat und Kaliumcarbonat ausgewählt wird. Bei dem Chloreinfänger handelt es sich häufig um Natriumnitrat. Das Gewichtsverhältnis Ammoniumperchlorat/Chloreinfänger liegt unter 5,0 und vorteilhaft unter 4,0. Um einen sehr geringen Gehalt an Stickstoffoxiden und eine Verbrennungstemperatur unterhalb von 2200ºK, häufig von etwa 2000ºK, zu gewährleisten, liegt das Gewichtsverhältnis Ammoniumperchlorat/Chloreinfänger vorzugsweise unter 1,5 und häufig bei etwa 0,95.
  • Um die Fixierung des Chlors, das aus dem Ammoniumperchlorat stammt, weiter zu verbessern, können vorteilhaft Partikel aus Ammoniumperchlorat verwendet werden, das gemeinsam mit dem Chloreinfänger gefällt wurde, insbesondere dann, wenn der Chloreinfänger aus Natriumnitrat besteht.
  • Im übrigen kann der überwiegende oxidierende Füllstoff außerdem neben Ammoniumperchlorat Kaliumperchlorat enthalten, das wegen des Kaliumions einen internen Chloreinfänger darstellt.
  • Zur weiteren Verbesserung der Qualität der erzeugten Gase und um ein gutes Zünden und eine gute Stabilität bzw. Festigkeit der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen bei der Verbrennung zu gewährleisten, erhalten diese neben dem überwiegenden oxidierenden Füllstoff reaktive Additive, die zum einen Kupferverbindungen, die unter Kupferoxid CuO und basischem Kupfernitrat Cu(NO&sub3;)&sub2;,3Cu(OH)&sub2; ausgewählt werden, und zum anderen stickstoffhaltige organische Verbindungen umfassen, die unter Nitroguanidin, Guanidiniumnitrat, Oxamid, Dicyandiamid und Metallcyanamiden ausgewählt werden. Von den Metallcyanamiden werden Natriumcyanamid, Zinkcyanamid und Kupfercyanamid und vor allem Zinkcyanamid ZnCN&sub2; bevorzugt.
  • Es ist möglich, neben den reaktiven Additiven ergänzende Additive in die Zusammensetzung einzubringen. Für die Zusammensetzungen, die dafür vorgesehen sind, durch Extrusion in die gewünschte Form gebracht zu werden, ist es beispielsweise möglich, als ergänzendes Additiv Mikrokügelchen aus einem Silicon einzubringen. Die Bestandteile des überwiegenden oxidierenden Füllstoffs sowie die verschiedenen erfindungsgemäß verwendbaren Additive liegen in fester Form vor und werden feinkörnig zerkleinert, im allgemeinen auf eine Korngröße im Bereich von 10 bis 50 um, bevor sie für die Formulierung und die Formung der Zusammensetzungen verwendet werden.
  • Die folgenden Beispiele veranschaulichen einige Möglichkeiten für die Ausführung der Erfindung, ohne ihren Gegenstand einzuschränken.
    • Beispiele 1 bis 31
  • Die folgenden Zusammensetzungen, deren oxidierender Füllstoff aus dem Gemisch aus NH&sub4;ClO&sub4; und NaNO&sub3; besteht, wurden hergestellt und zu Pellets mit einem Durchmesser von 7 mm geformt. Das Bindemittel wurde auf eine Korngröße von 20 bis 30 um, das Ammoniumperchlorat auf eine Korngröße von 10 bis 50 um, das Natriumnitrat und die stickstoffhaltigen organischen Verbindungen auf eine Korngröße von etwa 30 um und die Kupferverbindungen auf eine Korngröße von einigen Mikrometern zerkleinert.
  • Wenn das Ammoniumperchlorat und das Natriumnitrat in Form von gemeinsam gefällten Partikeln verwendet werden, ist es nicht erforderlich, vorab eine Zerkleinerung durchzuführen, denn diese Partikel weisen eine Korngröße von 10 bis 50 um und häufig von etwa 20 um auf.
  • In der folgenden Tabelle Nr. 1 sind die in Prozent angegebenen Gewichtsanteile der verschiedenen Zusammensetzungen zusammengefaßt.
  • Die verwendeten Abkürzungen haben die folgende Bedeutung:
  • PA/NS = Ammoniumperchlorat/Natriumnitrat-Gewichtsverhältnis;
  • NGu = Nitroguanidin
  • NG = Guanidiniumnitrat,
  • Oxam = Oxamid,
  • NBCu = basisches Kupfernitrat,
  • Rdt = Gasausbeute (in Mol pro 100 g Zusammensetzung),
  • Sil. = Silicon CH = NH&sub4;ClO&sub4; + NaNO&sub3;
  • Epo. = Epoxy Bsp. = Beispiel Tabelle Nr. 1
  • Die theoretische Abschätzung der Leistungsfähigkeit dieser Zusammensetzungen in einem Gasgenerator für 60-1-Luftkissen ist in der folgenden Tabelle 2 angegeben.
  • Die verwendeten Abkürzungen haben die folgende Bedeutung:
  • TcK = Verbrennungstemperatur in Grad Kelvin.
  • COppm = Gehalt der Gase an Kohlenmonoxid, ausgedrückt in ppm (bezogen auf ein Volumen von 2,5 m³)
  • NOxppm = Gesamtgehalt an Stickstoffoxid-Gasen, ausgedrückt in ppm (bezogen auf ein Volumen von 2,5 m³)
  • Tc Res = Gesamtgehalt der Gase an festen Rückständen, ausgedrückt in Prozent, bei der Verbrennungstemperatur
  • Res. 1000ºK = Gesamtgehalt der Gase bei 1000ºK an festen Rückständen, ausgedrückt in Prozent (1000ºK entspricht ungefähr der Temperatur an der Austrittsöffnung des Gasgenerators). Tabelle Nr. 2
  • Aus den Tabellen 1 und 2 folgt, daß mit den verschiedenen untersuchten Zusammensetzungen die erfindungsgemäße Aufgabe gelöst wird, wobei die Zusammensetzungen 1 bis 21 von besonderem Interesse sind wegen ihrer sehr gemäßigten Verbrennungstemperaturen und weil es für diese Zusammensetzungen praktisch eine Gleichheit zwischen den Werten, die für die festen Rückstände bei der Verbrennungstemperatur und den Werten, die bei 1000ºK erhalten werden, gibt, was zeigt, daß für diese Zusammensetzungen alle festen Rückstände in der Verbrennungskammer, vor der Filtration, erzeugt werden.
    • Beispiele 32 bis 39
  • In der folgenden Tabelle Nr. 3 werden weitere erfindungsgemäße Zusammensetzungen und ihre theoretische Abschätzung angegeben. Es werden die gleichen Abkürzungen wie weiter oben verwendet, die neue Abkürzung "DCDA" bedeutet Dicyanamid. Tabelle Nr. 3
    • Zusätzliche Ergebnisse
  • Mit Pellets der Beispiele 11, 25, 37, 38 und 39 wurden Gasgeneratoren für 60-1-Luftkissen gefüllt. Diese Generatoren wurden in 60-1-Behältern angeordnet und gezündet. Es wurden die tatsächliche Verbrennungstemperatur der Ladungen sowie der Gehalt an Kohlenmonoxid und Stickstoffoxiden im Inneren dieser Behälter mit "DRÄGER"®-Röhrchen gemessen.
  • Es wurden die folgenden Ergebnisse erhalten:
  • - Ladung, die aus Pellets gemäß Beispiel 11 bestehen:
  • Verbrennungstemperatur: 1735ºK
  • Gehalt an Stickstoffoxiden: 1500-2500 ppm,
  • Gehalt an Kohlenmonoxid: 400 ppm.
  • - Ladung, die aus Pellets gemäß Beispiel 25 bestehen:
  • Verbrennungstemperatur: 1960ºK
  • Gehalt an Stickstoffoxiden: 1500-2000 ppm,
  • Gehalt an Kohlenmonoxid: 1000 ppm.
  • - Ladung, die aus Pellets gemäß Beispiel 37 bestehen:
  • Verbrennungstemperatur: 2002ºK
  • Gehalt an Stickstoffoxiden: 1500 ppm,
  • Gehalt an Kohlenmonoxid: 1500 ppm.
  • - Ladung, die aus Pellets gemäß Beispiel 38 bestehen:
  • Verbrennungstemperatur: 1940ºK
  • Gehalt an Stickstoffoxiden: 700 ppm,
  • Gehalt an Kohlenmonoxid: > 3000 ppm.
  • - Ladung, die aus Pellets gemäß Beispiel 39 bestehen:
  • Verbrennungstemperatur: 1960ºK
  • Gehalt an Stickstoffoxiden: 900 ppm,
  • Gehalt an Kohlenmonoxid: 1200 ppm.

Claims (12)

1. Gaserzeugende pyrotechnische Zusammensetzung, die insbesondere ein vernetztes reduzierendes Bindemittel, Additive und einen vorwiegend enthaltenen oxidierenden Füllstoff enthält, der mindestens ein Gemisch von Ammoniumperchlorat in Kombination mit einem Chloreinfänger, der unter Natriumnitrat, Lithiumcarbonat und Kaliumcarbonat ausgewählt ist, umfaßt, wobei das Gewichtsverhältnis Ammoniumperchlorat/Chloreinfänger kleiner als 5,0 ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Gewichtsanteil des Bindemittels höchstens 10% des Gesamtgewichts der Zusammensetzung entspricht, daß der Gewichtsanteil des überwiegend enthaltenen oxidierenden Füllstoffs im Bereich von 50 bis 75% des Gesamtgewichts der Zusammensetzung liegt und daß die Additive mindestens eine Kupferverbindung, die unter Kupferoxid CuO und basischem Kupfernitrat Cu(NO&sub3;)&sub2;,3Cu(OH)&sub2; ausgewählt ist, und mindestens eine organische, stickstoffhaltige Verbindung umfassen, die unter Nitroguanidin, Guanidiniumnitrat, Oxamid, Dicyandiamid und den Metallcyanamiden ausgewählt ist.
2. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel unter den vernetzbaren reduzierenden Bindemitteln auf Siliconharzbasis, den vernetzbaren reduzierenden Bindemitteln auf Epoxidharzbasis und den Polyacrylkautschuken mit reaktionsfähigen Enden ausgewählt ist.
3. Zusammensetzung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Gewichtsanteil des Bindemittels im Bereich von 6 bis 10% des Gesamtgewichts der Zusammensetzung liegt.
4. Zusammensetzung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Gewichtsanteil des vorwiegend enthaltenen oxidierenden Füllstoffs im Bereich von 70 bis 75% des Gesamtgewichts der Zusammensetzung liegt.
5. Zusammensetzung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewichtsverhältnis Ammoniumperchlorat/Chloreinfänger kleiner als 4,0 ist.
6. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewichtsverhältnis Ammoniumperchlorat/ Chloreinfänger kleiner als 1,5 ist.
7. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der vorwiegend enthaltene oxidierende Füllstoff Ammoniumperchlorat und Natriumnitrat umfaßt, die durch gemeinsame Fällung erhalten wurden.
8. Zusammensetzung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die durch gemeinsame Fällung von Ammoniumperchlorat und Natriumnitrat erhaltenen Partikel eine Größe von 10 bis 50 um aufweisen.
9. Zusammensetzung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewichtsverhältnis Ammoniumperchlorat/ Chloreinfänger etwa 0,95 beträgt.
10. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallcyanamide aus Natrium-, Zink- und Kupfercyanamid bestehen.
11. Zusammensetzung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Metallcyanamid um Zinkcyanamid ZnCN&sub2; handelt.
12. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der vorwiegend enthaltene oxidierende Füllstoff außerdem Kaliumperchlorat enthält.
DE69802112T 1997-12-12 1998-12-10 Pyrotechnische Zusammensetzungen auf Ammoniumperchloratbasis zur Erzeugung nicht toxischer Gase Expired - Lifetime DE69802112T2 (de)

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