Способ смешения компонентов взрывчатых составов
Владельцы патента RU 2259984:
Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт полимерных материалов" (RU)
Изобретение относится к области смешения взрывчатых составов, в том числе порохов и смесевых ракетных твердых топлив. Способ смешения компонентов взрывчатого состава включает подготовку компонентов, дозирование жидковязких компонентов, отвердителя, порционное дозирование порошкообразных компонентов и их перемешивание. В процессе подготовки компонентов порошкообразный отвердитель предварительно размешивают в пластификаторе, входящем в рецептуру взрывчатого состава при соотношении отвердителя к пластификатору 1:1,5...1:2,0. Полученную смесь дозируют в смеситель и перемешивают 10...20 минут перед дозированием последней порции порошкообразных компонентов состава. Изобретение обеспечивает получение состава с высокой живучестью за счет качественного распределения высокодисперсного порошкообразного отвердителя. 1 табл.
Предлагаемое изобретение относится к области смешения взрывчатых составов, в том числе порохов и смесевых ракетных твердых топлив, содержащих жидковязкие, порошкообразные компоненты и порошкообразный отвердитель.
Способ может быть применен в производстве зарядов твердого топлива для ракетных двигателей различных классов, пороховых газогенераторов, пороховых аккумуляторов давления скважин и других изделий аналогичного назначения.
Существующие способы смешения взрывчатых составов в смесителях периодического действия (патенты США №3562364, 3807272, патент ФРГ №2303065, патент РФ №2167135) предусматривают операции дозирования, сначала жидковязких компонентов в съемный корпус смесителя, затем загрузку порошкообразных компонентов, отвердителя и последующее их перемешивание.
Известен способ изготовления заряда из смесевого твердого ракетного топлива по заявке 20021156 68 от 11.06.02 (публикация RU БИМП №2 от 20.01.2004 г.), принятый авторами за прототип. Способ включает подготовку компонентов, дозирование жидковязких компонентов, отвердителя и их перемешивание, дозирование порошкообразных компонентов 2-4 порциями, перемешивание каждой порции с жидковязкими компонентами без вакуума и окончательное перемешивание после загрузки последней порции под вакуумом.
Существенным недостатком вышеперечисленных способов и прототипа является невозможность получения качественного однородного распределения отвердителя в составе, изготавливаемом на порошкообразном отвердителе, имеющего повышенную склонность к агломерации, при сохранении живучести состава.
Технической задачей настоящего изобретения является разработка способа смешения компонентов взрывчатого состава, обеспечивающего получение состава с высокой живучестью за счет качественного распределения высокодисперсного порошкообразного отвердителя, склонного к агломерации частиц за оптимально короткое время.
Технический результат достигается тем, что при функционировании технологического процесса на базе существующего способа вводятся следующие операции: в процессе подготовки порошкообразный отвердитель предварительно размешивают в пластификаторе, входящем в рецептуру взрывчатого состава (например, в трансформаторном масле) при соотношении отвердителя к пластификатору 1:1,5...1:2,0. Полученную смесь дозируют в смеситель и перемешивают 10...20 минут перед дозированием последней порции порошкообразных компонентов состава.
Известно, что от качественного равномерного распределения отвердителя в объеме приготавливаемого состава зависит однородность полимерной структуры состава и воспроизводимость его технологических, механических свойств. В способе смешения компонентов по прототипу, предусматривающем использование жидкого отвердителя, однородность состава обеспечивается путем дозирования отвердителя в начале перемешивания компонентов и увеличения тем самым времени его перемешивания.
В составах на основе высокодисперсного порошкообразного отвердителя увеличение времени перемешивания после ввода отвердителя приводит к подполимеризации состава из-за высокой активности порошкообразного отвердителя, что ухудшает реологические свойства состава и качество изготавливаемых изделий. Кроме того, частицы высокодисперсного отвердителя вследствие обладания высокой поверхностной энергией склонны к образованию прочных агломератов, которые не разрушаются существующими режимами дозирования и перемешивания компонентов, что ухудшает технологические свойства состава.
Для качественного, равномерного распределения высокодисперсного порошкообразного отвердителя предлагается предварительно его размешать в пластификаторе, входящем в рецептуру состава. Путем размешивания отвердителя в пластификаторе обеспечивается разрушение агломератов частиц отвердителя и однородное их распределение в приготавливаемом составе за минимально короткое время. Благодаря этому для получения качественного состава достаточно полученную смесь отвердителя в пластификаторе дозировать в смеситель и перемешать 10...20 минут перед загрузкой последней порции порошкообразных компонентов, т.е. в конце процесса перемешивания состава, что позволяет обеспечить живучесть состава, достаточную для формования изделия.
В процессе размешивания пластификатор обволакивает частицы порошкообразного отвердителя и снижает при этом реакционную активность системы отверждения, что дополнительно способствует повышению живучести состава. Соотношение отвердителя к пластификатору выдерживают в пределах 1:1.5...1:2,0, что обеспечивает получение суспензии с требуемыми технологическими свойствами по вязкости, седиментационной устойчивости.
Примеры конкретного исполнения способа приведены в таблице
Способ смешения компонентов взрывчатых составов с положительными результатами проверен в условиях опытного производства ФГУП "НИИПМ".
Способ смешения компонентов взрывчатого состава, включающий подготовку компонентов, дозирование жидковязких компонентов и отвердителя, порционное дозирование порошкообразных компонентов в смеситель и их перемешивание, отличающийся тем, что во взрывчатый состав вводят пластификатор, в качестве отвердителя используют порошкообразный отвердитель, который предварительно размешивают в пластификаторе при соотношении отвердителя и пластификатора 1:1,5...1:2,0, а полученную смесь дозируют в смеситель перед дозированием последней порции порошкообразных компонентов и перемешивают 10...20 мин.
