產氣組合物及其制備和使用方法技術

公開產氣組合物及其制備和使用方法。

Gas-producing compositions and their preparation and use methods

The invention discloses an aerogenic composition and a preparation and use method thereof.

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】產氣組合物及其制備和使用方法相關申請的交叉引用本申請要求2016年5月23日提交的美國臨時申請62/340,177的優先權的權益，所述申請以引用的方式整體并入本文。
本公開涉及適用于安全氣囊系統的產氣組合物、由此類組合物模塑的制品以及制備和使用此類組合物和制品的方法。
技術介紹
近年來，安全氣囊系統被廣泛采用，以改善汽車乘客的安全性。在這些系統中，氣體發生器由來自檢測碰撞的傳感器的信號操作，并且為乘客與汽車車身之間的安全氣囊充氣。氣體發生器需要產生足夠量的氣體以在非常短的時間內為安全氣囊充氣。用于在當前的氣體發生器中生成氣體的組合物含有氧化劑和燃料。給定組合物中使用的特定組分和這些組分的量極大地影響用于為安全氣囊充氣的組合物的特性(例如，點火速率、燃燒速率等)并且因此影響其穩定性。含有堿式硝酸銅作為氧化劑和大量胍硝酸鹽作為燃料的產氣組合物已用于氣體生成。在這些組合物中，金屬氧化物和氫氧化物也用于改善燃燒。三聚氰胺有時用作二次燃料，并且因此以小于一次燃料的量存在。雖然這些材料可用于許多情況，但是仍然需要改進的組合物。例如，希望具有在寬范圍的壓力下具有一致性能的產氣組合物。另外，在較低壓力下良好工作的產氣組合物也是有益的。在較低壓力下良好工作的能力可允許組合物與較輕的充氣機結構一起使用，例如，可使用不同的充氣機材料，像鋁或塑料。另外，如果使用較低壓力的產氣組合物，則充氣機系統可省略增壓器室和過濾器。另一個可能的優點是可能不需要單獨的自動點火材料并且可能直接點火。鑒于這些和其他優點，需要在寬范圍的壓力下具有一致性能并且在較低的壓力下具有良好的性能新產氣組合物。本文公開的組合物和方法解決這些和其他需要。
技術實現思路
正如本文中體現和廣泛描述的，根據所公開的材料、化合物、組合物、制品和方法的目的，所公開的主題涉及組合物、制備所述組合物的方法和使用所述組合物的方法。更具體地，本文公開產氣組合物和制備此類組合物的方法。還公開包含本文所述的產氣組合物的模塑制品以及制備所述制品的方法。此外，本文公開氣體發生器和包括本文所述的組合物和模塑制品的充氣機系統。在一個具體的方面，本文公開含有一種或多種氧化劑和一種或多種燃料的產氣組合物。在又一個更具體的方面，本文公開產氣組合物，其含有45重量％至55重量％的金屬硝酸鹽作為氧化劑；25重量％至30重量％的三聚氰胺硝酸鹽作為一次燃料。本文公開的組合物可任選地含有5重量％至15重量％的含氮有機化合物作為二次燃料。這些組合物可任選地含有1重量％至10重量％的一種或多種另外的氧化劑。穩定劑、粘合劑和其他添加劑也可存在于所公開的產氣組合物中。還公開包含25重量％至30重量％的三聚氰胺硝酸鹽的組合物；其中當在燃燒室中在1MPa至20MPa的壓力范圍內燃燒時，所述組合物具有小于0.5的壓力指數。另外的優點將部分在隨后的描述中闡述，或可通過實踐以下描述的方面知悉。以下所描述的優點將借助在所附權利要求中具體指出的要素和組合來實現和達到。應理解，前面的概述和下面的詳述都僅僅是示例性和說明性的而不是限制性的。附圖說明并入在本說明書中并構成其一部分的附圖示出以下描述的若干方面。圖1是若干產氣組合物的氣體發生器性能的圖，其中內部氣體發生器燃燒壓力(以MPa為單位)在主y軸上表示，并且沖擊罐壓力(以kPa為單位)在次y軸上表示。圖2是實施例1的生成組合物在各種壓力下的燃燒速率(以英寸/秒為單位)的圖。圖3是實施例2的生成組合物在各種壓力下的燃燒速率(以英寸/秒為單位)的圖。圖4是代表實施例1的生成組合物在各種壓力下的燃燒速率(以英寸/秒為單位)的圖。具體實施方式通過參考公開主題的特定方面的以下詳細描述和其中包括的實施例，可更容易地理解本文所述的材料、化合物、組合物、制品和方法。在公開和描述本專利技術的材料、化合物、組合物、制品和方法之前，應理解以下描述的方面不限于特定的合成方法或特定的試劑，因此當然可變化。還應理解，本文所使用的術語僅出于描述特定方面的目的，且不意圖具有限制性。在本說明書和隨附權利要求中，將會提及若干術語，這些術語應被定義為具有以下含義：貫穿本說明書的描述和權利要求，詞語“包括(comprise)”和所述詞語的其他形式諸如“包括(comprising)”和“包括(comprises)”意指包括但不限于并且不旨在排除例如其他添加劑、組分、整數或步驟。除非上下文另外明確規定，否則在描述和隨附權利要求中使用的單數形式“一個/種(a/an)”和“所述(the)”包括多個指示物。因此，例如，提及“一種組合物”包括兩種或更多種此類組合物的混合物，提及“所述化合物”包括兩種或更多種此類化合物的混合物，等。“任選的”或“任選地”是指隨后描述的事項或情形可能發生，或者可能不發生，并且所述描述包括所述事項或情形發生的情況和不發生的情況。現將詳細參考公開的材料、化合物、組合物、制品和方法的特定方面，其實例在隨附的實施例和附圖中說明。以下實施例意圖進一步說明本文中描述的方法和化合物的某些方面，而不意圖限制權利要求書的范疇。產氣組合物本文公開產氣組合物，還稱為“推進劑”，其含有一種或多種氧化劑和一種或多種燃料。在某些實例中，所公開的組合物含有金屬硝酸鹽作為氧化劑，具有三聚氰胺硝酸鹽作為一次燃料。已發現這種組合允許在充氣機(也稱為氣體發生器)中進行低壓燃燒，同時產生清潔的燃燒流出物。這在設計充氣機時改善多功能性，允許使用更低強度和更輕的鋼，從而降低重量和成本。引入二次燃料可改善自動點火性能，從而在設計充氣機和互補助推器和自動點火組合物時也允許更多的多功能性。所公開的組合物還可含有輔助氧化劑，與沒有所述輔助氧化劑的類似制劑相比，這可限制不合需要的流出物氣體諸如CO、NOX和NH3的形成。另外，如本文所公開的，各種添加劑可存在于所公開的組合物中。本文公開產氣組合物，其包含一種或多種氧化劑、一種或多種燃料和任選的添加劑。氧化劑在所公開的組合物的具體實例中，氧化劑是金屬硝酸鹽。在另外的具體實例中，所述金屬硝酸鹽是堿式金屬硝酸鹽。合適的堿式金屬硝酸鹽可選自堿式硝酸銅、堿式硝酸鈷、堿式硝酸鋅、堿式硝酸錳、堿式硝酸鐵、堿式硝酸鉬、堿式硝酸鉍和堿式硝酸鈰。合適的金屬硝酸鹽的具體實例是Cu2(NO3)(OH)3、CU3(NO3)(OH)52H2O、CO2(NO3)(OH)3、Zn2(NO3)(OH)3、Mn(NO3)(OH)2、Fe4(NO3)(OH)11.2H2O、MoO2(NO3)2、Bi(NO3)(OH)2和Ce(NO3)3(OH).3H2O。其中，優選堿式硝酸銅。金屬硝酸鹽組分可以45重量％至55重量％的量存在于所公開的組合物中。例如，金屬硝酸鹽可以45重量％、46重量％、47重量％、48重量％、49重量％、50重量％、51重量％、52重量％、53重量％、54重量％或55重量％存在，其中所聲明的值中的任一個可以是范圍的上端點或下端點。在一個具體實例中，金屬硝酸鹽可以48重量％至53重量％、49重量％至52重量％、50重量％至53重量％、50重量％至52重量％或51重量％至52重量％存在。在一個具體實例中，金屬硝酸鹽可以51.5％重量存在于組合物中。除金屬硝酸鹽之外，所公開的組合物還可含有一種或多種輔助氧化劑。輔助氧化劑可本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種產氣組合物，其包含：45重量％至55重量％的金屬硝酸鹽；25重量％至30重量％的三聚氰胺硝酸鹽；以及5重量％至15重量％的含氮有機化合物。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2016.05.23 US 62/340,1771.一種產氣組合物，其包含：45重量％至55重量％的金屬硝酸鹽；25重量％至30重量％的三聚氰胺硝酸鹽；以及5重量％至15重量％的含氮有機化合物。2.如權利要求1所述的組合物，其中所述金屬硝酸鹽選自堿式硝酸銅、堿式硝酸鈷、堿式硝酸鋅、堿式硝酸錳、堿式硝酸鐵、堿式硝酸鉬、堿式硝酸鉍和堿式硝酸鈰。3.如前述權利要求中任一項所述的組合物，其中所述金屬硝酸鹽是堿式硝酸銅。4.如前述權利要求中任一項所述的組合物，其中所述含氮有機化合物是胍或選自硝基胍、胍硝酸鹽、氨基胍、氨基胍硝酸鹽和氨基胍碳酸氫鹽的胍衍生物。5.如前述權利要求中任一項所述的組合物，其中所述含氮有機化合物是胍硝酸鹽。6.如前述權利要求中任一項所述的組合物，其還包含1重量％至10重量％的高氯酸的堿金屬鹽或高氯酸的堿土金屬鹽。7.如前述權利要求中任一項所述的組合物，其中所述高氯酸鹽是高氯酸鉀。8.如前述權利要求中任一項所述的組合物，其還包含1重量％至10重量％的碳酸鹽。9.如前述權利要求中任一項所述的組合物，其中所述碳酸鹽選自碳酸銨、碳酸鈣、堿式碳酸銅、碳酸鎂以及它們的組合。10.如前述權利要求中任一項所述的組合物，其中所述碳酸鹽是堿式碳酸銅或堿式碳酸鉍。11.如前述權利要求中任一項所述的組合物，其中所述三聚氰胺硝酸鹽具有小于10μm的顆粒尺寸。12.如前述權利要求中任一項所述的組合物，其還包含用于在壓制操作過程中潤滑的添加劑。13.如前述權利要求中任一項所述的組合物，其中所述添加劑是以0.1重量％至0.5重量％的量存在的聚乙烯。14.如前述權利要求中任一項所述的組合物，其還包含1％至3％...

【專利技術屬性】
技術研發人員：S·拉姆堡，D·霍爾道斯，S·加恩塔，
申請(專利權)人：均勝安全系統收購有限責任公司，
類型：發明
國別省市：美國,US