[发明专利]可挤出的点火剂组合物

说明书

本发明领域

本发明涉及可挤出的点火剂组合物，具体为挤出点火棒、小球、小丸和颗粒。本发明更具体涉及提供与气体产生组合物并用的棒，它们适用于气囊充气机，如用于汽车和相关设备的补充安全束缚系统。

背景技术

用于补充安全系统的点火剂组合物应满足很多设计标准。点火剂组合物当形成时应很牢固，以在例如作为保护乘客、保护司机或侧面冲击系统的安全系统展开前保持可操作形式。为与这些和其它类型的安全系统的总体要求一致，通常寻求的点火剂组合物的用量应避免丢弃问题和避免生成的副产品的量在点火后产生其它危险。

补充安全束缚系统迄今已使用很多不同的点火剂系统。通常提出的点火剂系统之一使用由B/KNO₃组成的固体颗粒，当点火时，该固体颗粒使特定气体产生组合物开始燃烧。

最近的其它尝试集中在开发另一些具有成本优势的点火剂组合物或更容易制备的点火剂组合物。这些尝试包括提出使用热熔热塑性树脂基质和特定的点火剂组合物(如KNO₃)。此尝试寻求将市购的热熔基料(如称为所谓“glue-guns”的一种)与常见的碱金属氧化剂并用。这种改进性能的尝试不太令人满意。可挤出和点火剂性能证明难以控制，且也未表现出补充安全束缚系统所需的可重复射击性能。

因此，尽管进行了这些以及其它尝试，但仍未达到工业化的相关目的。仍然需要用于补充安全束缚系统的更简单、成本-效益更佳的点火剂组合物。特别是，仍还继续需要向提供这样一种点火剂组合物方向努力，该点火剂组合物避免需要所谓的热熔基料以及因此避免在较高温度下加工烟火药所遇到的危险，但该组合物易于制备且有足够的强度。

因此，能提供一种满足工业上的这些需求的用来点燃气体产生组合物的点火剂组合物，将是一个明显的进展。

发明概述和目的

本发明提供了满足上述和其它目的、有诱人的工业价值的可挤出点火剂组合物。

本发明的可挤出点火剂组合物易于以低成本制备得到有物理强度的产品。本发明可不使用热塑性熔体或热熔体混合设备进行制备，由此避免在这种较高温度下加工所遇到的潜在危险。另外，挤出该点火剂配料延伸为含水稠状糊料。水消除了加工点火剂组合物所遇到的危险。该可挤出点火剂组合物可在室温下制备，并在后继干燥后，制得具有相对可选择点火性能的有强度的产品，选择点火性能是补充安全抑制体系等特别需要的。

可由本发明的可挤出点火剂组合物制备能够在气体产生设备(如气囊系统中的充气机)中点燃气体产生组合物的实心或中空点火剂“棒”。该点火剂棒具有其它构型如小丸、小球或颗粒，只要该构型与这里公开的目的一致即可。

这里包括引入这些点火剂棒的补充安全束缚系统和装有该系统的汽车。

附图的筒要描述

图1说明包括由本发明的可挤出点火剂组合物形成的一个示例性充气机设备。

本发明详细描述

挤出点火剂棒的特征在于具有设计为在高温下点火时快速爆燃的构型。点火时，点火剂棒能够点燃另一烟火组合物。在司机或乘客旁边的气囊系统中，把点火剂棒作成在短时间如小于10毫秒内能从头到尾完全点火的尺寸，如完全的火焰传送。呈小丸、小球或小颗粒时，该可挤出点火剂组合物提供了具有高堆积密度的有强度的颗粒。这种性能的组合提供可控制、可重现的点火性。点火持续时间可通过颗粒尺寸控制。对于某些配方，急速的短点火脉冲闪烁在点燃气体产生物时不如某些较慢、宽的点火脉冲。

能够挤出的点火剂组合物的特征在于，该组合物能够由基料、水溶性或水可分散氧化剂、水溶性或水可分散燃料和选取量的水的混合物获得。可挤出组合物优选其组成基本上是均匀的。

基料优选为水溶性基料，尽管不排除水可溶涨基料材料，只要剩余的点火剂固态组分基本上非常均匀地分散于其中即可。用于本发明点火剂组合物的典型基料包括(例如)水溶性基料，如聚-N-乙烯基吡咯烷酮、聚乙烯基醇和其共聚物，聚丙烯酰胺，聚丙烯酸钠、基于丙烯酰胺或丙烯酸钠的共聚物，树胶和明胶。这些水溶性基料包括天然出现的树胶，如瓜尔胶、阿拉伯树胶、改性纤维素和淀粉。“树胶”的详细讨论由C.L.Mantell在水溶性树胶(Reinhold PublishingCorp.，1947)中提供，该文献这里作为参考引入。目前认为，水溶性基料允许有效挤出并改进机械性能或提供增强的破碎强度。尽管水不混溶基料可用于本发明中，但目前优选将水溶性基料与适合用于配制点火剂的燃料和/或氧化剂并用。合适的燃料和氧化剂可为水溶性的或水不溶性的。合适的燃料可为无机或有机燃料。