DE69423626T2

DE69423626T2 - Gaserzeugende rückstandsfreie azidfreie zusammensetzung

Info

Publication number: DE69423626T2
Application number: DE69423626T
Authority: DE
Inventors: R. Poole
Original assignee: Automotive Systems Laboratory Inc
Current assignee: Automotive Systems Laboratory Inc
Priority date: 1993-08-04
Filing date: 1994-07-19
Publication date: 2000-10-26
Anticipated expiration: 2014-07-20
Also published as: JPH09503194A; WO1995004710A1; CA2168033C; EP0712385B1; JP3818659B2; DE69423626D1; CA2168033A1; KR100411997B1; EP0712385A1; KR960703826A; EP0712385A4; US5531941A

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Gebiet der Erfindung

Aufblasbare Rückhaltevorrichtungen für Insassen in Autos oder Flugzeugen werden seit vielen Jahren weltweit entwickelt. Es sind Patente auf zahlreiche Gas entwickelnde Mittel zum Aufblasen von Rückhaltevorrichtungen für Insassen erteilt worden. Auf Grund der strengen Anforderungen im Zusammenhang mit der nichttoxischen Natur dar Aufblagase beruhen die meisten, wenn nicht alle Gas entwickelnden Mittel, die zur Zeit in Gebrauch sind, auf Aziden und insbesondere Natriumazid.
Die Verwendung von Natriumazid (oder anderen Aziden) führt zu extra Kosten und Gefahren bei der Herstellung der Gas entwickelnden Mittel, auf Grund der extremen Toxizität von Aziden. Außerdem müssen die potentielle Gefahr und das Beseitigungsproblem von nicht verbrannten aufblasbaren Vorrichtungen berücksichtigt werden. Es wird angenommen, daß ein kein Azid enthaltendes Gas entwickelndes Mittel deutliche Vorteile gegenüber einem Gas entwickelnden Mittel auf Azid-Basis hat, auf Grund der mit dieser Toxizität zusammenhängenden Probleme.
Ein weiteres Problem bei Gas entwickelnden Mitteln auf Azid-Basis besteht darin, daß sie verhältnismäßig wenig Gas bilden. Natriumazid, die primäre Gasquelle für Gas entwickelnde Mittel auf Azid-Basis, besteht nur zu 64,6% aus Stickstoff. Um ein wirksames Gas entwickelndes Mittel herzustellen, müssen jedoch noch andere Materialien, wie Oxidationsmittel und Schlackenbildner zu dem Natriumazid zugesetzt werden. Diese Additive bilden wenig oder kein Gas und verringern daher die Gesamtausbeute an Gas auf etwa 40 bis 55 Gew.-% (oder etwa 1,3 bis 2,0 mol Gas pro 100 g Gas entwickelndes Mittel).
Der nicht gasförmige Anteil (45-60%) des Gas entwickelnden Produktes muß entweder zurückgehalten oder abfiltriert werden, um ein sauberes Aufblasgas zu erhalten. Der Filter erfordert ein zusätzliches Volumen und erhöht dadurch die Größe der Gas entwickelnden Vorrichtung. Der große Anteil an nicht gasförmigem Material ist sehr heiß und führt, indem er in der Gas entwickelnden Vorrichtung ver bleibt, dazu, daß die Gas entwickelnde Vorrichtung heiß wird was zu einem Problem einer "Rückerwärmungs" ("soak back") Temperatur führt.
Es bestehen daher verschiedene Vorteile für Gas entwickelnde Mittel, die mehr Gas und weniger Feststoffe bilden. Es sind verschiedene Versuche unternommen worden, um die oben erwähnten Probleme durch Verwendung von Azid-freien Gas entwickelnden Mitteln zu lösen.

Beschreibung des Standes der Technik

Die in den US-PS 4 909 549 und 4 948 439 beschriebenen Mittel geben die Verwendung von Tetrazol- oder Triazol-Verbindungen in Kombination mit Metalloxiden und oxidierenden Verbindungen (Alkalimetall-, Erdalkalimetall- und Ammoniumnitrate und -perchlorate) als Gas entwickelnde Mittel an.
Die in der US-PS 5 035 757 angegebenen Mittel führen zu leichter abfiltrierbaren festen Produkten, aber die Gasausbeute ist nicht wesentlich verbessert.
Die US-PS 3 954 528 beschreibt die Verwendung von Triaminoguanidin-nitrat ("TAGN") und einem synthetischen polymeren Bindemittel in Kombination mit einem oxidierenden Material. Die oxidierenden Materialien umfassen Ammoniumnitrat ("AN"), obwohl die Verwendung von phasenstabilisiertem Ammoniumnitrat ("PSAN") nicht angegeben ist. Die Patentschrift lehrt die Herstellung von Treibmitteln zur Verwendung in Gewehren und anderen Vorrichtungen, bei denen große Mengen an Kohlenmonoxid und Wasserstoff hingenommen werden können und erwünscht sind.
Die US-PS 3 044 123 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung von festen Treibmittel-Pellets, die AN als Hauptkomponente enthalten. Das Verfahren erfordert die Verwendung eines oxidierbaren organischen Bindemittels (wie Celluloseacetat, PVC, PVA, Acrylnitril und Styrol/Acrylnitril), und anschließendes Pressen des Gemisches zur Bildung von Pellets und Wärmebehandeln der Pellets. Diese Pellets würden sicher durch Temperaturzyklen zerstört, da handelsübliches AN verwendet wird und die beanspruchte Zusammensetzung würde große Mengen an Kohlenmonoxid erzeugen.
Die US-PS 5 034 072 beruht auf der Verwendung von 5-Oxo-3-nitro-1,2,4- triazol als Ersatz für andere explosive Materialien (HMX, RDX, TATB usw.) in Treibmitteln und Schießpulvern. Diese Verbindung wird auch 3-Nitro-1,2,4-triazol-5-on ("NTO") genannt. Die Ansprüche scheinen eine Schießpulvermasse zu umfassen, die NTO, AN und ein inertes Bindemittel umfaßt. Obwohl es als inert bezeichnet wird, würde das Bindemittel in die Verbrennungsreaktion eingehen und Kohlenmonoxid bilden, was es für das Aufblasen von Airbags ungeeignet macht.
Die US-PS 5 197 758 beschreibt Gas entwickelnde Mittel, umfassend einen Kein Azid enthaltenden Treibstoff, der ein Übergangsmetall-Komplex eines Aminoarazols ist, und insbesondere Kupfer- und Zinkkomplexe von 5-Aminotetrazol und 3- Amino-1,2,4-triazol, die geeignet sind zum Aufblasen von Airbags in Kraftfahrzeug- Rückhaltesystemen.
Neben den oben angegebenen US-PS 5 035 757 und 3 954 528 sind die folgenden US-PS in der US-Patentanmeldung 07/867 439, von der die vorliegende Anmeldung eine continuation-in-part-Anmeldung ist, angegeben.
Die US-PS 4 931 112 beschreibt ein Gas entwickelndes Mittel für einen Auto- Airbag, bestehend im wesentlichen aus NTO (5-Nitro-1,2,4-triazol-3-on) und einem Oxidationsmittel, wobei das Mittel wasserfrei ist.
Die US-PS 4 601 344 beschreibt ein Gas entwickelndes Mittel, enthalten Glycidylazid-Polymer und ein Additiv mit hohem Stickstoffgehalt, das beim Verbrennen große Mengen Stickstoffgas erzeugt und das geeignet ist zum Löschen von Feuer.
Die US-PS 4 234 363 beschreibt ein festes Wasserstoff entwickelndes Treibmittel, umfassend ein Oxidationsmittel, einen Treibstoff und ein Bindemittel, wie ein Polyester-Bindemitel, wobei das (Gas) entwickelnde Mittel für chemische Lasersysteme geeignet ist.
Die US-PS 4 111 728 beschreibt Gas entwickelnde Mittel zum Aufblasen von Rettungsflößen und ähnlichen Geräten oder die geeignet sind als Raketentreibstoff, umfassend Ammoniumnitrat, ein Bindemittel vom Polyestertyp und einen Treibstoff, ausgewählt aus Oxamid und Guanidinnitrat.
Die US-PS 4 124 368 beschreibt ein Verfahren zur Verhinderung der Detonation von Ammoniumnitrat durch Verwendung von Kaliumnitrat.
Die US-PS 4 552 736 und 5 098 683 beschreiben die Verwendung von Kaliumfluorid, um das Ausdehnen und Zusammenziehen von Ammoniumnitrat in der Übergangsphase zu vermeiden.
Die US-PS 5 074 938 beschreibt die Verwendung von phasenstabilisiertem Ammoniumnitrat als ein Oxidationsmittel in Treibmitteln, enthaltend Bor und geeignet für Raketenmotoren.
Die US-PS 4 925 503 beschreibt ein explosives Mittel, umfassend ein Material mit hohem Energiegehalt, z. B. Ammoniumnitrat, und ein Polyurethan/Polyacetal- Elastomer-Bindemittel, wobei die zuletzt genannte Komponente den Kern der Erfindung darstellt.
Die US-PS 3 071 617 beschreibt lang bekannte Überlegungen bezüglich des Sauerstoffgleichgewichts und der Abgase.
Die US-PS 4 300 962 beschreibt explosive Mittel, umfassend Ammoniumnitrat und ein Ammoniumsalz eines Nitroazols.
Die US-PS 3 719 604 beschreibt Gas entwickelnde Mittel, umfassend Aminoguanidin-Salze von Azotetrazol oder von Ditetrazol.
Die US-PS 5 034 072 beschreibt die Verwendung von 5-Oxo-3-nitro-1,2,4- triazol, Nitrocellulose und einem flüssigen Salpetersäureester zur Herstellung von Schießpulver, wobei das Mittel weniger hygroskopisch ist als ein Treibmittel, das Ammoniumnitrat enthält.
Die US-PS 5 125 684 beschreibt ein extrudierbares Treibmittel zur Verwendung in Airbags (crash bags), umfassend ein oxidierendes Salz, ein Bindemittel auf Cellulosebasis und eine Gas entwickelnde Komponente.
Die US-PS 5 139 588 beschreibt ein Azid enthaltende Gas entwickelnde Mittel, die geeignet sind für Rückhaltevorrichtungen für Autos, umfassend einen Treibstoff, ein Oxidationsmittel und Additive.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt ein Verfahren zur Herstellung eines azidfreien Gas entwickelnden Mittels die folgenden Stufen: (a) Vermischen abgewogener Mengen von Ammoniumnitrat und Kaliumnitrat mit nassem Triaminoguanidinnitrat (TAGN) und Trocknen und Vermahlen des erhaltenen trockenen Gemisches zu einem Pulver und (b) Formen des Pulvers unter Druck zu Pellets.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Es werden Gas entwickelnde Mittel ohne hoch-giftige Azide hergestellt, die beim Verbrennen in gasförmige Produkte umgewandelt werden, die nur geringe Mengen an festen Verbrennungsprodukten enthalten, wodurch das Gasfiltrationsproblem minimiert wird. Es wird ein Verfahren zur sicheren Herstellung der Gas entwickelnden Mittelangegeben. Diese Mittel sind besonders geeignet zum Aufblasen von Rückhaltevorrichtungen für Insassen von Autos und Flugzeugen.
Der Hauptvorteil der Gas entwickelnden Mittel ist die sehr hohe Gasausbeute und folglich der geringe Anteil an festen Verbrennungsprodukten. Er werden Gasau beuten von mehr als 90 Gew.-% erhalten und folglich nur 10% (höchstens) feste Verbrennungsprodukte erzeugt. Die tatsächlichen Ausbeuten betragen etwa 94% Gas und 6% Feststoffe und sind daher wesentlich besser als bei bekannten Gas entwickelnden Mitteln, die für Airbags in Autos und Flugzeugen verwendet werden sollten. Die hohe Gasausbeute erlaubt eine kleinere Aufblasvorrichtung und der geringe Ausstoß an Feststoffen erlaubt kleinere und weniger teure Filter.
Das Gas entwickelnde Mittel umfaßt a) phasenstabilisiertes Ammoniumnitrat (PSAN) als Oxidationsmittel und b) TAGN als stickstoffhaltigen Treibstoff. Ein Bindemittel kann in die erfindungsgemäßen Mittel eingebaut sein, die bevorzugte Ausführungsform ist jedoch besonders einzigartig, indem sie keine Bindemittel enthält. TAGN kann im Gemisch mit mindestens einem anderen Treibstoff, wie Diaminoguanidinnitrat ("DAGN"), Monoguanidinnitrat ("MAGN"), Guanidinnitrat ("GN"), NTO und salzen von NTO, Urazol, Triazolen, Tetrazolen und Salzen von Tetrazolen, Oxamid, Oxalyldihydrazid, Melamin oder Pyrimidinen, vorliegen, wobei TAGN in höherer Konzentration vorliegt. Vorzugsweise wird das Verhältnis von Oxidationsmittel zu Treibstoff so eingestellt, daß die Menge an Sauerstoff, die in den Gleichgewichtsabgasen vorhanden sein darf, 0 bis 3 Vol.%, vorzugsweise 0 bis 2 Vol.%, beträgt. Vorzugsweise ist das Bindemittel ausgewählt aus der Gruppe von Bindemittel-Polymeren, bestehend aus Epoxy, Polycarbonat, Polyester, Polyurethan, Butadien-Kautschuk und Gemischen von zwei oder mehreren dieser Polymere.
Ein bevorzugtes Gas entwickelndes Mittel zum Aufblasen von Airbags umfaßt ein Gemisch aus a) etwa 64,7 Gew.-% PSAN und b) etwa 31,77 Gew.-% TAGN und c) etwa 3,53 Gew.-% Oxamid. Ein anders bevorzugte Mittel umfaßt ein Gemisch aus a) etwa 59,3 bis etwa 60,5 Gew.-% PSAN, b) etwa 39,5 bis etwa 40,7 Gew.-% TAGN. Noch ein weiteres bevorzugtes Mittel umfaßt a) etwa 59,4 Gew.-% PSAN, b) etwa 32,48 Gew.-% TAGN und c) etwa 8,12 Gew.-% GN.
Die Gas entwickelnden Mittel sind typischerweise solche, bei denen das Oxidationsmittel und der Treibstoff vermischt und zu Pellets verpreßt sind, und das Oxidationsmittel in einer Menge von etwa 50 bis 80 Gew.-% vorhanden ist, so daß beim Verbrennen die Brenngeschwindigkeit der pelletförmigen Masse wesentlich größer ist als 0,3 inch pro sec. bei 1000 psi und vorzugsweise 0,5 inch pro sec. bei 1000 psi.
Die Erfindung umfaßt gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ein Verfahren zur Herstellung eines azidfreien Gas entwickelnden Mittels, umfassend die folgenden Stufen a) Herstellen von TAGN, das mit Wasser oder Alkohol naß ist, durch ein Naß verfahren, b) Vermischen abgewogener Mengen von trockenem AN und trockenem KN mit einer abgewogenen Menge des nassen TAGN, um ein nasses Gas entwickelndes Gemisch zu erhalten, c) Trocknen und Vermahlen des so getrockneten Gas entwickelnden Gemisches, um ein Pulver zu erhalten, und d) Formen des Pulvers unter Druck zu Pellets.
Das Verfahren zur sicheren Herstellung der Gas entwickelnden Mittel bezieht sich in erster Linie auf Mittel, bei denen TAGN oder Gemische von TAGN und anderen Materialien mit PSAN verwendet werden.
TAGN ist, wenn es trocken ist, ein explosives Mittel der Klasse A oder der Klasse 1.1 mit einer Empfindlichkeit gegenüber Schlag von etwa 45 kg·cm und stellt daher bei der Handhabung, dem Transport und der Lagerung ein Sicherheitsrisiko dar. TAGN wird üblicherweise in mit Wasser oder Alkohol nassem Zustand transportiert und gelagert, um die Gefahren zu verringern.
TAGN kann leicht nach verschiedenen Verfahren hergestellt werden, die in den US-PS 5 041 661, 3 950 421, 3 258 958 und 4 800 232 beschrieben sind. Diese Verfahren ergeben kristallines TAGN, das in den Endstufen des Verfahrens gewaschen und getrocknet wird. Anstelle des Trocknens von TAGN wird das TAGN, wenn es während es noch naß ist mit einer Kombination von AN und einem Kaliumsalz vermischt wird, in ein weniger empfindliches Gemisch umgewandelt, wodurch die Probleme der Handhabung von trockenem TAGN vermieden werden. Das Verfahren vermeidet auch die getrennte Herstellung von PSAN. Der Hauptvorteil besteht darin, daß kein Trocknen und Handhaben einer in trockenem Zustand empfindlichen explosiven Substanz erforderlich ist.

Oxidationsmittel

Das Oxidationsmittel (PSAN) liefert den Sauerstoff, um den gesamten Kohlenstoff in Kohlendioxid und Wasserstoff in Wasser umzuwandeln. Eines der Hauptprobleme bei der Verwendung von AN besteht darin, daß es verschiedene Phasenänderungen der Kristallphase durchläuft. Eine dieser Phasenänderungen tritt bei etwa 32ºC ein und ist begleitet von einer großen Veränderung des Volumens. Wenn ein Gas entwickelndes Mittel, das eine große Menge AN enthält, thermische Zyklen über und unter dieser Temperatur durchläuft, dehnen sich die AN Kristalle aus und ziehen sich zusammen und verändern ihre Form, was zu einem Wachsen und Reißen des Gas entwickelnden Mittels führt. Dies ist bei einem Gas entwickelnden Mittel, das zum Aufblasen von Airbags verwendet wird, völlig unannehmbar, da die Brenncha rakteristika so verändert würden, daß die Aufblasvorrichtung nicht korrekt arbeiten würde oder sogar aufgeblasen werden könnte auf Grund des erzeugten Überdrucks. Um dieses Problem zu vermeiden, ist es wichtig, daß nur PSAN verwendet wird.
Es sind verschiedene Verfahren zur Phasenstabilisierung von AN bekannt. Es ist z. B. bekannt, daß Kalium, das in die Kristallstruktur eingebaut ist, wirksam ist zur Phasenstabilisierung von AN. Am häufigsten werden zu diesem Zweck 8 bis 15 Gew.-% KN in wäßriger Lösung zu AN zugesetzt, obwohl andere Kaliumsalze ebenfalls zu einer Stabilisierung führen.
Andere Verfahren zur Phasenstabilisierung von AN umfassen die Verwendung von Trockenmitteln und anderen Überzügen auf den AN-Teilchen.
Das einzigartige Merkmal von AN ist, daß es das einzige bekannte Oxidationsmittel mit geeigneten physikalischen Eigenschaften (außer dem Problem der Phasenänderung) zur Verwendung für Gas entwickelnde Mittel für Airbags ist, das keinen festen Rückstand oder große Mengen toxischer Gase erzeugt. Ammoniumperchlorat bildet keinen festen Rückstand aber erzeugt große Mengen an toxischem Chlorwasserstoff.
Die Menge an festem Rückstand, der durch PSAN gebildet wird, ist direkt abhängig von dem Verfahren der Stabilisierung, aber die meisten Verfahren ergeben weniger festen Rückstand, als er durch üblichere Oxidationsmittel, wie Natriumnitrat oder Kaliumperchlorat gebildet würde.
Die erforderliche Menge an Oxidationsmittel hängt ab von der Art des verwendeten Treibstoffs und kann von dem Fachmann leicht bestimmt werden, bezogen auf das Sauerstoffgleichgewicht des Treibstoffs. Das Verhältnis von Oxidationsmittel und Treibstoff wird so eingestellt, daß ein geringer Überschuß an Sauerstoff in den erzeugten Gasen vorliegt, um die Menge an erzeugtem Kohlenmonoxid minimal zu halten. Ein großer Überschuß an Sauerstoff wird vermieden, um die Menge an erzeugtem NOx zu begrenzen.

Treibstoff

Die Treibstoffkomponente des Gas entwickelnden Mittels ist TAGN, gegebenenfalls im Gemisch mit weiteren Treibstoffkomponenten, ausgewählt aus verschiedenen stickstoffhaltigen Komponenten, wie DAGN, MAGN, NTO, Salzen von NTO, Urazol, Triazolen, Tetrazolen, GN, Oxamid, Oxalyldihydrazid, Melamin, verschiedenen Pyrimidinen und Gemischen dieser Verbindungen.
Offensichtlich sind einige dieser weiteren Treibstoffe günstiger als andere. Allgemein sind Verbindungen mit hohem Stickstoff- und niedrigem Kohlenstoffgehalt am besten. TAGN ist auch wertvoll, weil es die Brenngeschwindigkeit von AN/Treibstoffgemischen erhöht. Gas entwickelnde Mittel unter Verwendung von AN als Oxidationsmittel brennen im allgemeinen sehr langsam mit Brenngeschwindigkeiten bei 1000 psi von typischerweise weniger als 0,1 inch pro sec. Bei Gas entwickelnden Mitteln für Airbags sind Brenngeschwindigkeiten von weniger als etwa 0,4 bis 0,5 inch pro sec. schwierig zu verwenden. Auf Grund ihrer Wirkung auf die Brenngeschwindigkeit werden TAGN und Gemische von TAGN mit anderen Treibstoffen, bei denen TAGN in höherer Konzentration vorliegt, verwendet.
Wie oben erwähnt, hängt die Treibstoffkonzentration zusammen mit der Konzentration an Oxidationsmittel, um eine kleine Menge Sauerstoff in den Verbrennungsprodukten zu bilden. Dieser Bereich von Treibstoff liegt daher allgemein bei 20 bis 50 Gew.-%, abhängig von dem Verhältnis von Kohlenstoff, Wasserstoff und Sauerstoff in dem Treibstoffmolekül.

Bindemittel

Ein Bindemittel ist bei den meisten Zubereitungen nicht wesentlich, wenn die Festigkeit der Gas entwickelnden Pellets oder Körner angemessen ist. Für einige Zubereitungen oder für bestimmte Formen von Gas entwickelnden Mitteln, wo zusätzliche Festigkeit erforderlich ist, kann jedoch ein Bindemittel erforderlich oder wünschenswert sein.
Organische polymere Bindemittel, wie Epoxy, Polycarbonat, Polyester, Polyurethan oder Butadien-Kautschuk sind für diese Mittel geeignet.
Auf Grund der großen Menge an Kohlenstoff in organischen Polymeren, muß ihre Verwendung in Gas entwickelnden Mitteln für Auto-Airbags auf geringere Gehalte beschränkt sein, als bei üblicheren Treibmitteln. In solchen Mitteln nach der vorliegenden Erfindung, bei denen ein Bindemittel verwendet wird, wäre die Menge an Bindemittel nicht größer als etwa 12 Gew.-%, und wahrscheinlicher im Bereich von etwa 2 bis 10 Gew.-%, wenn es mit stabilisiertem AN als Oxidationsmittel verwendet wird.
Die folgenden Beispiele erläutern einige Aspekte der Erfindung.

Beispiel 1

Es wurde ein Gemisch aus PSAN und TAGN mit der folgenden Zusammensetzung in Gew.-% hergestellt: 60,4% PSAN und 39,6% TAGN. Dieses Gas entwic kelnde Mittel wurde hergestellt durch Lösen der erforderlichen Menge AN (51,34%) und KN (9,06%) in Wasser unter Erwärmen auf 60 bis 80ºC, Zugeben des TAGN und Abkühlen unter Rühren. Der erhalten feuchte Feststoff wurde in einem Tiegel ausgebreitet und in einem Ofen bei 80ºC getrocknet. Das getrocknete Material wurde von Klumpen befreit, indem es durch ein 12 mesh Sieb geführt wurde und wurde dann in einer Kugelmühle vermischt und zu einem feinen Pulver vermahlen.
Es zeigte sich, daß die Brenngeschwindigkeit dieses Mittels 0,83 inch/s (2,11 cm/s) bei 1000 psi (6,895 KPa) betrug, wenn es verpreßt worden war und wie in Beispiel 1 beschrieben gemessen wurde.
Die Fähigkeit dieses Mittels, Pellets zu bilden, wurde untersucht durch Preßformen von Pellets mit einer Hochgeschwindigkeits-Tablettierpresse. Es zeigte sich, daß das Material Pellets mit ausgezeichneter Qualität bildete. Auf diese Weise hergestellte Pellets wurden in einem Gasgenerator getestet, der so ausgebildet war, daß er eine Aufblasvorrichtung für einen Airbag simulierte, und es zeigte sich, daß sie zufriedenstellend funktionierten.

Beispiel 2

Es wurde ein Gemisch aus PSAN und TAGN mit der folgenden Zusammensetzung in Gew.-% hergestellt: 50,4% AN, 8,9% KN und 40,7% TAGN. Dieses Gas entwickelnde Mittel wurde wie in Beispiel 2 beschrieben hergestellt und untersucht, und es zeigte sich, daß die Brenngeschwindigkeit 0,78 inch/s (1,98 cm/s) bei 1000 psi (6,895 KPa) betrug.

Beispiel 3

Es wurde ein Gemisch aus PSAN, TAGN und GN mit der folgenden Zusammensetzung in Gew.-% hergestellt: 59,40% PSAN, 32,48% TAGN und 8,12% GN.
Dieses Gas entwickelnde Mittel wurde hergestellt durch Lösen der erforderlichen Menge AN (50,49%) und KN (8,91%) in Wasser unter Erwärmen auf 60 bis 80ºC, Zugeben des TAGN und GN und Abkühlen unter Rühren. Der erhalten feuchte Feststoff wurde in einem Tiegel ausgebreitet und in einem Ofen bei 80ºC getrocknet. Das getrocknete Material wurde von Klumpen befreit, indem es durch ein 12 mesh Sieb geführt wurde und wurde dann in einer Kugelmühle vermischt und zu einem feinen Pulver und vermahlen.
Es zeigte sich, daß die Brenngeschwindigkeit dieses Mittels 0,76 inch/s (1,93 cm/s) bei 1000 psi (6,895 KPa) betrug, wenn es verpreßt worden war und wie in Beispiel 1 beschrieben gemessen wurde.

Beispiel 4

Es wurde ein Gemisch aus PSAN, TAGN und Oxamid mit der folgenden Zusammensetzung in Gew.-% hergestellt: 55,16% AN, 9,74% KN, 7,02% Oxamid und 28,08% TAGN. Dieses Gas entwickelnde Mittel wurde nach dem in Beispiel 4 beschriebenen Verfahren hergestellt.
Es zeigte sich, daß die Brenngeschwindigkeit dieses Mittels 0,59 inch/s (1,5 cm/s) bei 1000 psi (6,895 KPa) betrug, wenn es verpreßt worden war und wie in Beispiel 1 beschrieben gemessen wurde.

Beispiel 5

Es wurde ein Gemisch aus PSAN und TAGN mit der folgenden Zusammensetzung in Gew.-% hergestellt: 54,45% AN, 6,05% KN und 39,50% TAGN.
In diesem Beispiel wurde die Menge an KN auf 10% des AN/KN-Gemisches verringert, während in den vorigen Beispielen die verwendete Menge an KN 15% des AN/KN-Gemisches betrug.
Dieses Gas entwickelnde Mittel wurde wie in Beispiel 2 beschrieben hergestellt und untersucht, und es zeigte sich, daß die Brenngeschwindigkeit 0,75 inch/s (1,9 cm/s) bei 1000 psi (6,895 KPa) betrug.

Beispiel 6

Es wurde ein Gemisch aus PSAN, TAGN und Oxamid mit der folgenden Zusammensetzung in Gew.-% hergestellt: 64,7% PSAN, 31,77% TAGN und 3,53% Oxamid. Dieses Gas entwickelnde Mittel wurde nach dem in Beispiel 4 beschriebenen Verfahren hergestellt.
Es zeigte sich, daß die Brenngeschwindigkeit dieses Mittels 0,59 inch/s (1,5 cm/s) bei 1000 psi (6,895 KPa) betrug, wenn es verpreßt worden war und wie in Beispiel 1 beschrieben gemessen wurde.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung einer Azid-freies Gas entwickelnden Masse, die beim Verbrennen Abgase zum Aufblasen von Rückhaltevorrichtungen für Insassen von Autos oder Flugzeugen erzeugt, wobei die Masse ein Gemisch aus phasenstabilisiertem Ammoniumnitrat (PSAN) und Triaminoguanidinnitrat (TAGN) umfaßt, wobei das Verfahren die folgenden Stufen umfaßt: (a) Vermischen abgewogener Mengen von Ammoniumnitrat und Kaliumnitrat mit feuchtem Triaminoguanidinnitrat und Trocknen und Vermahlen des erhaltenen trockenen Gemisches zu einem Pulver und (b) Formen des Pulvers unter Druck zu Pellets.

2. Verfahren zur Herstellung einer Azid-freies Gas entwickelnden Masse, die beim Verbrennen Abgase zum Aufblasen von Rückhaltevorrichtungen für Insassen von Autos oder Flugzeugen erzeugt, wobei die Masse ein Gemisch aus phasenstabilisiertem Ammoniumnitrat (PSAN) und Triaminoguanidinnitrat (TAGN) umfaßt, wobei das Verfahren die folgenden Stufen umfaßt: (a) Herstellen von Triaminoguanidinnitrat das von Wasser oder Alkohol feucht ist, nach einem Naßverfahren, (b) Vermischen abgewogener Mengen von trockenem Ammoniumnitrat und trockenem Kaliumnitrat mit einer abgewogenen Menge Triaminoguanidinnitrat, um ein feuchtes Gas entwickelndes Gemisch zu erhalten, (c) Trocknen und Vermahlen des so erhaltenen trockenen Gas entwickelnden Gemisches, um ein Pulver zu erhalten, und (d) Formen des Pulvers unter Druck zu Pellets.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Verhältnis von PSAN zu TAGN so eingestellt wird, daß beim Verbrennen die zulässige Menge an Sauerstoff in den Abgasen im Gleichgewichtszustand 3,0 Vol.-% oder weniger beträgt.