[发明专利]一种高产气量气体发生剂配方及其制备方法

说明书

本发明涉及一种高产气量气体发生剂配方及其制备方法，属于气体发生剂技术领域。本发明所述气体发生剂的组成成分为5‑氨基四唑、氧化剂以及粘结剂组成。本发明所述气体发生剂燃烧温度低，充气速度快、产气量大、固体残渣含量低，能够满足囊体或容器快速充气以及其它需要快速产生低温气体的领域。

技术领域

本发明涉及一种高产气量气体发生剂配方及其制备方法，属于气体发生剂技术领域。

背景技术

气体发生剂配方可以分为火药类及其改进配方和烟火类复合配方。火药类及其改进的配方主要是硝化棉火药和复合推进剂类配方药剂。烟火混合药剂类的气体发生剂可分为含NaN₃类的和不含NaN₃类的。这些配方的气体发生剂在各个领域得到了广泛的应用，但是部分配方尤其是火药类及其改进的配方的药剂的燃烧温度通常较高，大约在2000 ℃左右。产生的高温气体可能损坏气袋，同时给使用人员和设备亦带来新的不安全威胁。因此，高燃温限制了这类气体发生剂的进一步应用。所以，研究人员就广泛研究燃烧温度更低的气体发生剂配方，其中，低燃温气体发生剂对燃烧温度的要求一般是800~1900 ℃左右，甚至低于500 ℃左右，特种气体发生剂还可低至100~200 ℃。

在气体发生剂的配方中使用广泛的为叠氮化钠/氧化剂体系，该体系气体发生剂具有易点火、燃烧温度低、过滤性好、制药工艺简单、气体产物无毒等优点。但是叠氮化钠本身是剧毒品，给生产和使用人员带来安全隐患。因此，国内外相关科研人员都在研究和开发无毒、产气量大的非叠氮类气体发生剂。在非叠氮类气体发生剂中5-氨基四唑受到了研究者的广泛关注，在该类气体发生剂配方中通常以含（高）氯酸盐、硝酸盐、过渡金属氧化物为可燃剂。然而，由高氯酸盐或氯酸盐为氧化剂组成的气体发生剂燃烧时会放出大量的热，导致燃烧温度往往偏高，除此之外燃烧的气体产物中还含有HCl，这对威胁着人员和仪器设备的安全。如果以硝酸盐为氧化剂，会造成气体发生剂体系的放热偏多或偏少，放热量偏多会使气体发生剂燃烧温度过高，放热量偏低会使可燃剂分解不完全导致产气量不足和产生过多的有害气体。过渡金属氧化物作为气体发生剂的氧化剂时，气体发生剂的理论燃烧低，但会出现点火困难和可燃剂分解不完全的问题。其中，5-氨基四唑/氧化铜气体发生剂具有机械感度低、燃烧热低、燃烧温度最高为697 ℃、有害气体少等优点，但是产气量不高且产气不稳定。

发明内容

本发明的目的在于提供一种气体发生剂配方，具体涉及一种以5-氨基四唑为可燃剂，以高碘酸盐为氧化剂的一种气体发生剂，该气体发生剂具有燃烧温度低，充气速度快、产气量大、固体残渣含量低，能够满足囊体或容器快速充气。

本发明的目的还在于提供上述气体发生剂的制备方法。

本发明技术解决方案：气体发生剂组合物，包括以下质量百分比组分：

5-氨基四唑：17~50%；

氧化剂：40~82%；

粘结剂：0.5~3%。

较佳的，所述氧化剂为高碘酸钠、碘酸钠的一种或两种的组合。

较佳的，所述粘结剂为羧甲基纤维素钠、羟丙基甲基纤维素、聚乙烯醇的一种或多种的组合。

本发明所述低燃温气体发生剂的制备方法：将5-氨基四唑、氧化剂、加入到去离子水中配成溶液，采用喷雾干燥仪除去去离子水得到混合均匀的粉体；将粘结剂的水溶液加到混合均匀的粉体中，混合均匀后，过20目筛进行制粒；将过筛后的颗粒进行干燥，把干燥后的颗粒过40目筛，得到固体颗粒；将得到的固体颗粒放入压药机中压制药柱，得到所述的气体发生剂。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：