[發(fā)明專利]含有聚胺的硝酸鹽作為燃料的氣體產(chǎn)生劑組合物

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 97103480.X
• 申請日: 1997-03-14
• 公開（公告）號: CN1163251A
• 公開（公告）日: 1997-10-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: M·W·巴恩斯;R·D·泰勒
• 申請（專利權(quán)）人: 莫頓國際股份有限公司
• 主分類號: C06B45/00
• 分類號: C06B45/00;C06B25/00;C06D5/06
• 代理公司: 上海專利商標(biāo)事務(wù)所
• 代理人: 林蘊和

本發(fā)明涉及氣體產(chǎn)生劑組合物，如用以使汽車氣袋充氣的氣體產(chǎn)生劑組合物，特別是涉及使用聚胺的硝酸鹽作為燃料的氣體產(chǎn)生劑組合物。

用來給汽車氣袋充氣的氣體產(chǎn)生劑組合物最普遍的是以疊氮化鈉為基礎(chǔ)的，這種組合物在充氣時產(chǎn)生氮氣。但是由于毒性和穩(wěn)定性問題，明顯的趨勢是不使用疊氮化鈉作為燃料，并已提出了許多非疊氮化物氣體產(chǎn)生劑配方，如美國專利4,369,079、4,370,181、5,197,758和5,431,103，這些專利的內(nèi)容都在此引用作參考。但是非疊氮化物配劑也有其本身的問題，例如產(chǎn)生顆粒和產(chǎn)生有害氣體。因此，仍需要可用以給汽車氣袋等充氣的安全、有效的氣體產(chǎn)生劑。

專利文件WO95/09825指出了以聚胺硝酸鹽作為燃料，以堿金屬或堿土金屬的硝酸鹽或硝酸銨作為氧化劑，并包含一種載體以改進灰分的氣體產(chǎn)生劑組合物。雖然該文件中所述的這些組合物具有一些優(yōu)良性質(zhì)，但仍希望能有這樣的組合物：它能在較低溫度燃燒(這性質(zhì)是用于具有鋁外殼或其它鋁部件的充氣器的組合物特別希望有的)，并有較高的氣體產(chǎn)率。

本發(fā)明提供了一種產(chǎn)生氣體的組合物，它含有約30-85％(重量)的燃料(A)以及約15-70％(重量)的氧化劑(B)，含量是以(A)和(B)的總重量為基準(zhǔn)。燃料(A)中至少約60％(重量)直至100％(重量)是具有下列各種通式之一的聚胺的硝酸鹽或是它們的混合物：

(I)????ZHN-CO-NHZ，

(III)??ZHN-CO-NH-CO-NHZ，和

(IV)??C₂-C₃烷基二胺。

式(I)至(III)中的Z可以相同或不同，是選自H和NH₂。氧化劑(B)中至少約60％(重量)直至100％(重量)是堿式硝酸銅(II)(即Cu(NO₃)₂·3Cu(OH)₂)、硝酸三氨合鈷(III)(即Co(NH₃)₃·(NO₃)₃)或它們的混合物。

除非另外說明，百分數(shù)都是指重量百分數(shù)。氧化劑以外的組分是以氧化劑加燃料的總重量作為100％計算的。

可作為主要燃料的一些聚胺的硝酸鹽包括脲、胍、氨基胍、二氨基胍和氨基脲的硝酸鹽。而通式(IV)所示胺類的硝酸鹽包括1，2-乙二胺、1，3-丙二胺和1，2-丙二胺的鹽，而以1，2-乙二胺為較佳。由于通式(I)-(IV)的聚胺只是略有堿性，一般只會形成一硝酸鹽；但是如果可能，二硝酸鹽或三硝酸鹽也是可接受的。燃燒時，通式(I)-(IV)所示胺類的硝酸鹽都不會產(chǎn)生任何固體物質(zhì)。

堿式硝酸銅(II)和/或硝酸三氨合鈷(III)用作主要氧化劑時與上述專利文獻WO95/09825相比，在燃燒時可得到高得多的氣體產(chǎn)率，因為堿式硝酸銅在燃燒時本身會產(chǎn)生氣體。堿式硝酸銅唯一的固體燃燒產(chǎn)物是二價金屬銅，一種容易濾去的物質(zhì)。硝酸三氨合鈷(III)的唯一固體燃燒產(chǎn)物是鈷，同樣容易濾去。因此，如果所用的燃料僅是式(I)-(IV)的聚胺的硝酸鹽的一種或多種，并且以堿式硝酸銅(II)和/或硝酸三氨合鈷(III)用作唯一的氧化劑，則所產(chǎn)生的固體產(chǎn)物僅為金屬銅和/或金屬鈷。

雖然堿式硝酸銅(II)和/或硝酸三氨合鈷(III)最好是單獨用作唯一的氧化劑，氧化劑中可包含最高達40％(重量)的其它氧化劑，包括本領(lǐng)域已知的堿金屬和堿土金屬的硝酸鹽，鹽酸鹽，高氯酸鹽，諸如二價銅的氧化物、鐵的氧化物之類的過濾金屬氧化物，以及這些氧化劑的混合物。

此外，在燃料(A)和氧化劑(B)組分以外，本發(fā)明的氣體產(chǎn)生組合物還可以包含一些附加的組分，例如壓制助劑(pressing?aids)，潤滑劑，著色劑等等，眾所周知，以燃料(A)加氧化劑(B)的總重量為100％，這些附加組分的含量可高達10％(重量)。

為了使本發(fā)明的氣體產(chǎn)生組合物以足夠大的質(zhì)量流速進行燃燒，所述的氣體產(chǎn)生組合物最好是制成具有高的表面積/體積比的顆粒的形式，也即表面積與體積之比至少約為1mm^-1的顆粒，并更好是表面積與體積之比至少約為5mm^-1的顆粒。通過形成小球(即直徑約為3mm或更小，更好為直徑約為2mm或更小)可以達到高的表面積，這樣的小球可通過成球過程形成，例如美國專利No.4,994,212和No.5,084,218中所指出的，這些內(nèi)容均在此引用作參考。