BRPI0620227A2 - jogo de ignição e o uso do mesmo - Google Patents
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Abstract
JOGO DE IGNIçãO E O USO DO MESMO. O objeto da invenção é um jogo de ignição, que contém um ou mais sais de metais alcalinos e/ou alcalino-terrosos do ácido estifínico e/ou um ou mais sais mistos de sais de metais alcalinos e/ou alcalino-terrosos do ácido estifínico, um processo para sua fabricação e o uso desse jogo de ignição.
Description
Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "JOGO DE IGNIÇÃO E O USO DO MESMO".
O objeto da invenção é um jogo de ignição, um processo para sua fabricação e o uso do jogo de ignição.
Jogos de ignição convencionais, que são usados, por exemplo, em sistemas de segurança de automóveis, têm a desvantagem de que devi- do às baixas temperaturas de decomposição de seus materiais de ignição, eles não podem ser usados no compartimento do motor de automóveis. No compartimento do motor de um automóvel são alcançadas temperaturas de 140°C e mais, o que exige uma temperatura de decomposição de um mate- rial de ignição superior a 300°C. Dinitrobenzofuroxanato de potássio, por e- xemplo, tem uma temperatura de decomposição de aproximadamente 220°C e por isso, é inadequado como material de ignição para esse fim.
O objetivo da presente invenção foi pôr um jogo de ignição à dis- posição, que supera as desvantagens do estado da técnica. Este jogo de ignição deve conter um material de ignição, que tem uma temperatura de decomposição superior a 300°C. Outros objetivos da invenção consistiram em pôr um jogo de ignição à disposição, cujo material de ignição seja livre de metais pesados, cujo material de ignição seja apropriado tanto para sis- temas de ignição mecânicos, quanto também para elétricos, que possa ser usado, por exemplo, em sistemas de segurança de automóveis, munição e cartuchos propulsores para dispositivos que atuam como explosivos e/ou cuja fabricação seja possível através de processos técnicos simples.
De acordo com a invenção, esses objetivos são resolvidos de maneira surpreendente, através das características das reivindicações 1 e 12. Concretizações preferidas encontram-se nas sub-reivindicações.
Surpreendentemente, foi verificado que esses objetivos são re- solvidos através de um jogo de ignição, que contém um ou mais sais de me- tais alcalinos e/ou alcalino-terrosos do ácido estifínico (2,4,6-trinitro-1,3- dihidroxibenzeno), o processo para a fabricação desse jogo de ignição e seu uso de acordo com a invenção. Esses sais - a seguir mencionados abrevia- damente estifinatos - podem ser usados de acordo com a invenção, como material de ignição no jogo de ignição tanto individualmente, quanto também em mistura entre si e/ou eventualmente em mistura com as substâncias adi- tivas usuais para jogos de ignição, tais como, por exemplo, agentes de oxi- dação, agentes de redução, sensibilizadores, adesivos, aditivos, moderado- res de combustão e/ou auxiliares de processamento.
De acordo com a invenção, são preferidos o estifinato de potás- sio, estifinato de cálcio, bem como seu sal misto estifinato de potássio-cálcio. De acordo com a invenção, preferem-se particularmente o estifinato de cál- cio básico, bem como o estifinato de potássio-cálcio básico.
Como substâncias aditivas de acordo com a invenção, podem ser usados:
1. Agentes de oxidação (individuais ou em misturas): nitratos dos metais alcalinos ou alcalino-terrosos ou do amônio, tal como nitrato de sódio ou nitrato de potássio, percloratos dos metais alca- linos ou alcalino-terrosos ou do amônio, peróxidos dos metais alcalino- terrosos ou do zinco, preferivelmente peróxido de zinco.
2. Agentes de redução (individuais ou em misturas): alumínio, titânio, hidreto de titânio, boro, hidreto de boro, zircô- nio, hidreto de zircônio, silício, grafita, carvão ativado, fuligem, preferivelmen- te titânio.
3. Sensibilizadores (individuais ou em misturas): tetrazeno, dinitrobenzofuroxanato de potássio, diazodinitrofenol.
4. Adesivos (individuais ou em misturas): adesina, celulose, bem como seus derivados, polivinilbutirais, polinitropolifenileno, éter polinitrofenílico, plexigum, acetato de polivinila e copolímeros, preferivelmente adesina.
5. Aditivos ricos em energia (individuais ou em misturas): hexogênio, octogênio, nitropenta e nitrocelulose.
6. Moderadores de combustão e auxiliares de processamento (individuais ou em misturas):
pó de esferas de nitrocelulose, acetatos de acetonila, salicilatos, silicatos, géis de sílica, nitreto de boro, preferivelmente pó de esferas de ni- trocelulose.
O jogo de ignição de acordo com a invenção, destaca-se pela liberdade de metais pesados, alta estabilidade térmica e quando é usado estifinato de cálcio e estifinato de potássio-cálcio como material de ignição, por seu teor de cálcio, o qual, através da formação de carbonato de cálcio nos resíduos de combustão com base nas propriedades tribológicas favorá- veis do carbonato de cálcio, é vantajoso para sistemas de armas. A tempera- tura de decomposição do jogo de ignição de acordo com a invenção, encon- tra-se acima de 300°C. O jogo de ignição de acordo com a invenção, pode ser acendido tanto mecanica, quanto também eletricamente.
A fabricação e processamento do jogo de ignição de acordo com a invenção, realiza-se por processos em si conhecidos e convencionais. Pa- ra esse fim, os componentes individuais desse jogo de ignição são mistura- dos uns com os outros de maneira apropriada e em quantidades necessá- rias.
O objeto da invenção é individualmente:
- um jogo de ignição, que contém um ou mais sais de metais al- calinos e/ou alcalino-terrosos do ácido estifínico e/ou um ou mais sais mistos de sais de metais alcalinos e/ou alcalino-terrosos do ácido estifínico, preferi- velmente estifinato de sódio, estifinato de potássio, estifinato de magnésio, estifinato de cálcio e/ou estifinato de potássio-cálcio, de modo particularmen- te preferido estifinato de cálcio básico e/ou estifinato de potássio-cálcio bási- co;
- um jogo de ignição, que contém um ou mais sais de metais al- calinos e/ou alcalino-terrosos do ácido estifínico e/ou um ou mais sais mistos
de sais de metais alcalinos e/ou alcalino-terrosos do ácido estifínico, sendo que no caso dos sais de metais trata-se de sais de sódio e/ou potássio do ácido estifínico, preferivelmente de estifinato de potássio;
- um jogo de ignição, que contém um ou mais sais de metais al- calinos e/ou alcalino-terrosos do ácido estifínico e/ou um ou mais sais mistos de sais de metais alcalinos e/ou alcalino-terrosos do ácido estifínico, sendo que no caso dos sais de metais alcalino-terrosos trata-se de sais de magné- sio e/ou cálcio do ácido estifínico, preferivelmente de estifinato de cálcio, de modo particularmente preferido, de estifinato de cálcio básico;
- um jogo de ignição, que contém um ou mais sais de metais al- calinos e/ou alcalino-terrosos do ácido estifínico e/ou um ou mais sais mistos
de sais de metais alcalinos e/ou alcalino-terrosos do ácido estifínico, sendo que no caso do sal misto dos sais de metais alcalinos e/ou alcalino-terrosos do ácido estifínico trata-se de estifinato de potássio-cálcio, preferivelmente de estifinato de potássio-cálcio básico;
- um jogo de ignição, que além de um ou mais sais de metais
alcalinos e/ou alcalino-terrosos do ácido estifínico e/ou um ou mais sais mis- tos de sais de metais alcalinos e/ou alcalino-terrosos do ácido estifínico, con- tém uma ou mais substâncias aditivas, selecionadas de: agentes de oxida- ção, agentes de redução, sensibilizadores, adesivos, aditivos ricos em ener- gia, moderadores de combustão e/ou auxiliares de processamento ou mistu-
ras de pelo menos duas dessas substâncias aditivas;
- um jogo de ignição, que além de um ou mais sais de metais alcalinos e/ou alcalino-terrosos do ácido estifínico e/ou um ou mais sais mis- tos de sais de metais alcalinos e/ou alcalino-terrosos do ácido estifínico, con- tém uma ou mais substâncias aditivas, sendo que no caso do agente de oxi-
dação trata-se de uma ou mais das seguintes substâncias: nitratos dos me- tais alcalinos ou alcalino-terrosos ou do amônio, tal como nitrato de sódio ou nitrato de potássio, percloratos dos metais alcalinos ou alcalino-terrosos ou do amônio, peróxidos dos metais alcalino-terrosos ou do zinco, preferivel- mente de peróxido de zinco;
- um jogo de ignição, que além de um ou mais sais de metais
alcalinos e/ou alcalino-terroso do ácido estifínico e/ou um ou mais sais mis- tos de sais de metais alcalinos e/ou alcalino-terroso do ácido estefínico, con- tém uma ou mais substâncias aditivas, sendo que no caso do agente de re- dução trata-se de : aluminínio, titânio, hidreto de titânio, boro, zircônio, hidre- to de zircônio, silício, grafite, carvão ativo, fuligem, preferivelmente, titânio;
- um jogo de ignição, que além de um ou mais sais de metais alcalinos e/ou alcalino-terrosos do ácido estifínico e/ou um ou mais sais mis- tos de sais de metais alcalinos e/ou alcalino-terrosos do ácido estifínico, con- tém uma ou mais substâncias aditivas, sendo que no caso do sensibilizador trata-se de uma ou mais das seguintes substâncias: tetrazeno, dinitrobenzo- furoxanato de potássio, diazinodinitrofenol, preferivelmente de tetrazeno;
- um jogo de ignição, que além de um ou mais sais de metais alcalinos e/ou alcalino-terrosos do ácido estifínico e/ou um ou mais sais mis- tos de sais de metais alcalinos e/ou alcalino-terrosos do ácido estifínico, con- tém uma ou mais substâncias aditivas, sendo que no caso do adesivo trata- se de uma ou mais das seguintes substâncias: adesina, celulose, bem como seus derivados, polivinilbutirais, polinitropolifenileno, éter polinitrofenílico, plexigum, acetato de polivinila e copolímeros, preferivelmente de adesina;
- um jogo de ignição, que além de um ou mais sais de metais alcalinos e/ou alcalino-terrosos do ácido estifínico e/ou um ou mais sais mis- tos de sais de metais alcalinos e/ou alcalino-terrosos do ácido estifínico, con- tém uma ou mais substâncias aditivas, sendo que no caso dos aditivos ricos em energia trata-se de uma ou mais das seguintes substâncias: hexogênio, octogênio, nitropenta e nitrocelulose;
- um jogo de ignição, que além de um ou mais sais de metais alcalinos e/ou alcalino-terrosos do ácido estifínico e/ou um ou mais sais mis- tos de sais de metais alcalinos e/ou alcalino-terrosos do ácido estifínico, con- tém uma ou mais substâncias aditivas, sendo que no caso dos moderadores de combustão e auxiliares de processamento trata-se de uma ou mais das seguintes substâncias: pós de esfera de nitrocelulose, acetatos de acetonila, salicilatos, silicatos, géis de sílica, nitreto de boro, preferivelmente de pós de esfera de nitrocelulose;
- um jogo de ignição, que contém 10 até 90, preferivelmente 20 até 80, de modo particularmente preferido, 30 até 70 % em peso, de um ou mais sais de metais alcalinos e/ou alcalino-terrosos do ácido estifínico e/ou de um ou mais sais mistos de sais alcalinos e/ou alcalino-terrosos do ácido estifínico;
- um jogo de ignição, que contém 70 até 99,99, preferivelmente 90 até 99,9, de modo particularmente preferido, 90 até 99 % em peso, de um ou mais sais de metais alcalinos e/ou alcalino-terrosos do ácido estifínico e/ou de um ou mais sais mistos de sais alcalinos e/ou alcalino-terrosos do ácido estifínico;
- um jogo de ignição, que contém 90 até 99,99, preferivelmente 95 até 99 % em peso, de estifinato de potássio-cálcio, preferivelmente estifi- nato de potássio-cálcio básico e 0,01 até 10, preferivelmente 1 até 5 % em peso, de adesivos, preferivelmente adesina;
- o uso de um jogo de ignição, que contém um ou mais sais de metais alcalinos e/ou alcalino-terrosos do ácido estifínico e/ou um ou mais sais mistos de sais de metais alcalinos e/ou alcalino-terrosos do ácido estifí- nico, em sistemas de ignição para sistemas de segurança de automóveis, munição e/ou cartuchos propulsores para dispositivos que atuam como ex- plosivos;
- o uso de um jogo de ignição, que contém um ou mais sais de metais alcalinos e/ou alcalino-terrosos do ácido estifínico e/ou um ou mais sais mistos de sais de metais alcalinos e/ou alcalino-terrosos do ácido estifí- nico, em sistemas de ignição para sistemas de segurança de automóveis, preferivelmente para aqueles, que são usados no compartimento do motor de um automóvel;
- o uso de um jogo de ignição em sistemas de ignição, que são acesos eletricamente.
Os seguintes exemplos devem elucidar a invenção detalhada- mente, sem limitá-la.
Exemplo 1: Estifinato de potássio-cálcio:
Estifinato de potássio-cálcio básico, preparado através da preci- pitação da solução de estifinato de potássio e adição estequiométrica de ni- trato de cálcio, foi examinado com a espectroscopia de absorção atômica. Foram encontradas as seguintes proporções de potássio e cálcio:
potássio: cerca de 13 % em peso cálcio: cerca de 7 % em peso
Exemplo 2: Estifinato de potássio-cálcio básico:
Estifinato de potássio-cálcio, preparado através da adição de hidróxidos de metais alcalinos a uma suspensão de estifinato de potássio- cálcio, foi examinado com a espectroscopia de absorção atômica. Foram encontradas as seguintes proporções de potássio e cálcio:
potássio: cerca de 11,5 % em peso
cálcio: cerca de 12 % em peso
As temperaturas de decomposição, sensibilidades ao atrito e golpe das substâncias são apresentados na tabela 1. A medição das sensibi- lidades ao atrito e golpe foi efetuada pelos métodos da Bundesanstalt für Materialforschung (BAM), enquanto a medição das temperaturas de decom- posição foi efetuada com a análise termogravimétrica (Fa. Mettler) com uma taxa de aquecimento de 10°C por minuto.
Tabela 1:
<table>table see original document page 8</column></row><table>
Esses estifinatos são misturados com as substâncias aditivas convencionais para jogos de ignição de acordo com processos em si conhe- cidos nas proporções quantitativas necessárias.
Claims (12)
1. Jogo de ignição, caracterizado pelo fato de conter um ou mais sais de metais alcalinos e/ou alcalino-terrosos do ácido estifínico e/ou um ou mais sais mistos de sais de metais alcalinos e/ou alcalino-terrosos do ácido estifínico, preferivelmente estifinato de sódio, estifinato de potássio, estifinato de magnésio, estifinato de cálcio e/ou estifinato de potássio-cálcio, de modo particularmente preferido estifinato de cálcio básico e/ou estifinato de potás- sio-cálcio básico.
2. Jogo de ignição de acordo com a reivindicação 1, caracteriza- do pelo fato de conter adicionalmente uma ou mais substâncias aditivas, se- lecionadas de agentes de oxidação, agentes de redução, sensibilizadores, adesivos, aditivos ricos em energia, moderadores de combustão e/ou auxilia- res de processamento ou misturas desses componentes.
3. Jogo de ignição de acordo com a reivindicação 1 ou 2, carac- terizado pelo fato de que o agente de oxidação é selecionado de nitratos dos metais alcalinos ou alcalino-terrosos ou do amônio, tal como nitrato de sódio ou nitrato de potássio, percloratos dos metais alcalinos ou alcalino-terrosos ou do amônio, peróxidos dos metais alcalino-terrosos, zinco e/ou misturas desses componentes.
4. Jogo de ignição de acordo com qualquer uma das reivindica- ções 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o agente de redução é seleciona- do de alumínio, titânio, hidreto de titânio, boro, hidreto de boro, zircônio, hi- dreto de zircônio, silício, grafita, carvão ativado, fuligem e/ou misturas des- ses componentes.
5. Jogo de ignição de acordo com qualquer uma das reivindica- ções 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o sensibilizador é selecionado de tetrazeno, dinitrobenzofuroxanato de potássio, diazodinitrofenol e/ou mistu- ras desses componentes.
6. Jogo de ignição de acordo com qualquer uma das reivindica- ções 1 a 5, caracterizado pelo fato de que o adesivo é selecionado de adesi- na, celulose bem como seus derivados, polivinilbutirais, polinitropolifenileno, éter polinitrofenílico, plexigum, acetato de polivinila, copolímeros e/ou mistu- ras desses componentes.
7. Jogo de ignição de acordo com qualquer uma das reivindica- ções 1 a 6, caracterizado pelo fato de que os aditivos ricos em energia são selecionados de hexogênio, octogênio, nitropenta e nitrocelulose e/ou mistu- ras desses componentes.
8. Jogo de ignição de acordo com qualquer uma das reivindica- ções 1 a 7, caracterizado pelo fato de que os moderadores de combustão e auxiliares de processamento são selecionados de pós de esferas de nitroce- lulose, acetato de acetonila, salicilatos, silicatos, géis de sílica, nitreto de bo- ro e/ou misturas desses componentes.
9. Jogo de ignição de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de conter 10 até 90, preferivelmente 20 até 80, de modo particularmente preferido, 30 até 70 % em peso, de um ou mais sais de metais alcalinos e/ou alcalino-terrosos do ácido estifínico e/ou de um ou mais sais mistos de sais de metais alcalinos e/ou alcalino-terrosos do ácido estifínico.
10. Jogo de ignição de acordo com qualquer uma das reivindica- ções 1 a 9, caracterizado pelo fato de conter 70 até 99,99, preferivelmente 90 até 99,9, de modo particularmente preferido, 90 até 99 % em peso, de um ou mais sais de metais alcalinos e/ou alcalino-terrosos do ácido estifínico e/ou de um ou mais sais mistos de sais de metais alcalinos e/ou alcalino- terrosos do ácido estifínico.
11. Jogo de ignição de acordo com qualquer uma das reivindica- ções 1 a 10, caracterizado pelo fato de conter 90 até 99,99, preferivelmente -95 até 99% em peso, de estifinato de potássio-cálcio, preferivelmente estifi- nato de potássio-cálcio básico e 0,01 até 10, preferivelmente 1 até 5 % em peso, de adesivo, preferivelmente adesina.
12. Uso de um jogo de ignição como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado pelo fato de ser para sistemas de ignição para sistemas de segurança de automóveis, preferivelmente naque- les que são usados no compartimento do motor de um automóvel, em siste- mas de ignição para munição e/ou cartuchos propulsores para dispositivos que atuam como explosivos.
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