烟火产气组合物的制作方法

1.本发明涉及一种烟火组合物，其产生具有低可冷凝物质水平的气体并且具有有限燃烧温度。本发明还涉及包含这种烟火组合物的装置。


背景技术：

2.从烟火组合物的燃烧中产生气体具有多种应用，特别是用于对安全气囊充气以保护车辆乘员，或作为对存在于罐中的灭火剂加压以触发其分配到火区的解决方案。
3.然而，希望通过使得随时间推移产生的气相的压力稳定化同时保持令人满意的气体产率来改进现有的产气烟火组合物。


技术实现要素：

4.本发明涉及一种产气烟火组合物，其至少包含：
[0005]-还原剂5-氨基四唑，其质量含量为10％至30％，
[0006]-氧化剂，其选自碱金属硝酸盐、碱土金属硝酸盐或它们的混合物，所述氧化剂的质量含量为30％至75％，和
[0007]-吸热剂，其选自碱金属草酸盐、碱土金属草酸盐、过渡金属草酸盐或它们的混合物，所述吸热剂的质量含量为10％至50％。
[0008]
在下文中，5-氨基四唑将被称为5-at。
[0009]
根据本发明的烟火组合物在其燃烧过程中具有令人满意的气体产率，并且由于可冷凝物质的产生减少和燃烧温度有限而随时间推移保持高气压。这种烟火组合物的成分含有有限量的氢，这减少了水的形成，水是一种可冷凝的物质，该烟火组合物还含有大量的氮和氧，从而保持令人满意的气体产率。特别地，形成还原剂的5-at具有高的氮含量和低的氢含量，因此与使用其他试剂例如硝酸胍相比，前者可以减少产生的可冷凝物质的量。吸热剂降低烟火组合物的燃烧温度以限制与温度下降相关的压力损失的影响。
[0010]
在示例性实施方式中，氧化剂选自硝酸锶、硝酸钠或它们的混合物。
[0011]
特别地，氧化剂可以是硝酸锶。
[0012]
硝酸锶有利地避免了任何形成苛性物质(例如nao或naoh)的风险，这些苛性物质可能最终腐蚀使用烟火组合物的装置。
[0013]
在示例性实施方式中，吸热剂选自草酸钠、草酸锶、草酸铜或它们的混合物。
[0014]
可选择这些吸热剂以进一步降低烟火组合物的燃烧温度并因此进一步促进随时间推移维持高气压。
[0015]
特别地，吸热剂可以是草酸钠。
[0016]
草酸钠具有特别高的吸热能力，因此降低了烟火组合物的燃烧温度。
[0017]
在一个示例性实施方式中，所述组合物还包含质量含量在1％至6％之间的聚结剂。
[0018]
聚结剂在文献中也称为“造渣剂”，其使用有助于将燃烧过程中产生的残余物聚结
并保留它们。特别是，这避免了燃烧残余物扩散而破坏工艺的任何风险，并通过使过滤器的使用变得多余而简化了技术方案。
[0019]
聚结剂不同于还原剂、氧化剂和吸热剂中的每一种。聚结剂可以选自氧化铝、无机钛酸盐或它们的混合物。
[0020]
在一个示例性实施方式中，烟火组合物是如下的组成：
[0021]-还原剂的质量含量为10％至25％，
[0022]-氧化剂的质量含量为35％至55％，和
[0023]-吸热剂的质量含量为30％至50％。
[0024]
各种成分以这些含量存在有利地进一步改善了获得高气体产率和随时间推移保持产生的气体的压力之间的折衷。
[0025]
烟火组合物可以呈多种形式，例如呈一系列颗粒或丸粒的形式，或者呈整体块状。
[0026]
本发明还涉及一种气体发生器，其包含如上所述的产气烟火组合物和能够引发所述组合物燃烧的引发剂。
[0027]
本发明还涉及一种充气装置，其包括如上所述的气体发生器和限定内部容积的待充气物体，所述内部容积与气体发生器的出口连通。
[0028]
待充气物体可以是用于保护车辆乘员的缓冲垫。或者，可充气物体可以是可充气应急物体，例如用于从飞机疏散乘客的可充气滑梯。
[0029]
本发明还涉及一种灭火器，其包括如上所述的气体发生器和包含灭火剂的主体，该气体发生器适于对灭火剂加压以使其从主体分配。
[0030]
灭火器可包括活塞，该活塞构造成在烟火组合物燃烧产生的气体的作用下移动，从而对灭火剂加压以触发其分配。或者，产生的气体可能会冒泡进入灭火剂，从而触发其加压和分配。
具体实施方式
[0031]
发明人已经使用奥菲莉亚(ophelia)计算代码评估了各种烟火组合物的热力学特性。下表提供了所评估的烟火组合物的配方和相关结果。
[0032]
[表1]
[0033][0034]
根据实施例1的组合物对应于本发明之外的组合物。实施例2至5的组合物对应于根据本发明的组合物。与实施例1的组合物相比，根据本发明的组合物具有更低的可冷凝h2o含量和更低的燃烧温度，同时保持令人满意的气体产率。
[0035]
表述“包括在
……
至
……
之间”应理解为包括端值。


技术特征：
1.一种产气烟火组合物，其至少包含：-还原剂5-氨基四唑，其质量含量为10％至30％，-氧化剂，其选自碱金属硝酸盐、碱土金属硝酸盐或它们的混合物，所述氧化剂的质量含量为30％至75％，和-吸热剂，其选自草酸钠、草酸锶、草酸铜或它们的混合物，所述吸热剂的质量含量为10％至50％。2.如权利要求1所述的组合物，其中，氧化剂选自硝酸锶、硝酸钠或它们的混合物。3.如权利要求2所述的组合物，其中，氧化剂是硝酸锶。4.如权利要求1至3中任一项所述的组合物，其中，吸热剂是草酸钠。5.如权利要求1至4中任一项所述的组合物，所述组合物还包含质量含量在1％至6％之间的聚结剂。6.如权利要求1至5中任一项所述的组合物，其中，-还原剂的质量含量为10％至25％，-氧化剂的质量含量为35％至55％，和-吸热剂的质量含量为30％至50％。7.一种气体发生器，其包含如权利要求1至6中任一项所述的产气烟火组合物和能够引发所述组合物燃烧的引发剂。8.一种充气装置，其包括如权利要求7所述的气体发生器和限定内部容积的待充气物体，所述内部容积与气体发生器的出口连通。9.一种灭火器，其包括如权利要求7所述的气体发生器和包含灭火剂的主体，所述气体发生器适于对灭火剂加压以使其从主体分配。

技术总结
本发明涉及一种产气烟火组合物，其具有高气体产率，同时具有减少的可冷凝物质产生和有限的燃烧温度。限的燃烧温度。


技术研发人员：F
受保护的技术使用者：阿丽亚娜集团联合股份公司
技术研发日：2020.06.23
技术公布日：2022/2/15