Плавкий состав для эмульсионной флегматизации порохов

Изобретение относится к области производства порохов для стрелкового оружия. Плавкий состав для эмульсионной флегматизации порохов включает, мас.%: динитротолуол 20-30, централит I 40-70 и централит II 10-30. За счет ввода централита II с меньшей диффузионной активностью обеспечивается большая стабильность флегматизированного слоя в сферических порохах с высоким содержанием нитроглицерина в исходной матрице (более 20 мас.%) и проведение флегматизации по водно-эмульсионной технологии, т.е. с температурой кристаллизации не более 70°С. Также состав может быть использован для флегматизации одноосновных сферических порохов. 2 табл., 6 пр.

 

Изобретение относится к области производства порохов для стрелкового оружия. Для повышения прогрессивности горения пороха обрабатывают с поверхности флегматизаторами. Известны патенты [1-3], где при получении прогрессивногорящих сферических порохов (СФП) в качестве флегматизаторов используют динитротолуол (ДНТ), централит I, дибутилфталат (ДБФ) или их смеси при условии, что их температура кристаллизации на 20-30°C ниже температуры кипения воды, поскольку флегматизация СФП осуществляется в водной среде при повышенных температурах эмульсиями компонентов. Недостатком является то, что централит I, зарубежного производства, в индивидуальном виде применяется только для флегматизации двухосновных СФП (содержащих нитроглицерин) из-за низкой пластифицирующей способности по отношению к нитратам целлюлозы (НЦ). Для одноосновных СФП он используется только в смеси с ДНТ или с ДБФ, выполняющих функцию пластификаторов НЦ.

Наиболее близким, принятым за прототип предлагаемого изобретения [4], является флегматизирующий состав, представляющий собой смесь централита 1 и динитротолуола (ДНТ), взятые в соотношении, мас.%:

централит 1 - 60-71,

динитротолуол - 29-40.

Недостатком прототипа является низкая стабильность флегматизированной зоны в двухосновных СФП с высоким содержанием нитроглицерина (более 20 мас.%).

Задачей изобретения является разработка флегматизирующего состава, обеспечивающего стабильность флегматизированного слоя высокоэнергетических порохов (с высоким содержанием нитроглицерина) и проведение флегматизации по водно-эмульсионной технологии, т.е. с температурой кристаллизации не более 70°C при условии взаимной растворимости компонентов.

Задача решается за счет того, что плавкий состав для эмульсионной флегматизации порохов, включающий ДНТ и централит I, дополнительно содержит централит II при следующем соотношении компонентов, мас.%:

централит II - 10-30,

ДНТ - 20-30,

централит I - 40-70.

Способ приготовления флегматизирующей эмульсии осуществляется следующим образом: в реакторе - эмульсификаторе при температуре 80-95°C (в зависимости от типа пороха, который предполагается флегматизировать) сплавлялся флегматизирующий состав, включающий ДНТ, централит I и централит II в заданных соотношениях, затем дозировалось расчетное количество воды, содержащей 0,2-0,5 мас.% ПАВ по отношению к 1 мас.ч. воды (например, мездрового клея) и при перемешивании готовилась флегматизирующая эмульсия концентрации 3,5%. Одновременно в реакторе-флегматизаторе осуществлялся нагрев 1 мас.ч. пороха в 3,5 мас.ч. воды до температуры 80-95°C. По достижении в реакторе-флегматизаторе требуемой температуры флегматизирующая эмульсия дозировалась в суспензию пороха и проводилась обработка в течение определенного времени и температуре.

Состав флегматизирующей эмульсии и температуры кристаллизации приведены в таблице 1.

Таким образом, предложен универсальный флегматизирующий состав, содержащий ДНТ, централит I и централит II с температурами кристаллизации 45-56°C (у централита II температура кристаллизации 126°C), что позволяет использовать его не только для флегматизации двухосновных сферических порохов по водно-эмульсионной технологии но и одноосновных СФП, так как в составе эмульсии находится пластификатор НЦ - ДНТ.

Таблица 1
Температуры кристаллизации составов
Флегматизирующий состав Температура кристаллизации, °C
централит II: ДНТ
20:80 27
25:75 40
40:60 58
централит II: ДНТ: централит I
10:20:70 45
30:30:40 56

При увеличении содержания централита II более 30 мас.% (пример 4) наблюдается неполное растворение централита II в смеси ДНТ - централит I, что приводит к оседанию избытка централита II на поверхности аппарата и снижению глубины флегматизированной зоны. Увеличение содержания ДНТ до 100 мас.% (пример 5), в принципе, возможно для систем, не требующих значительного повышения прогрессивности горения заряда, так как его термохимический коэффициент в среднем около 0. Как индивидуальный компонент его применяют для поверхностной обработки гранул, чаще для снижения гигроскопичности пороха или улучшения воспламеняемости. Поскольку наша основная задача - это обеспечить возможность применения централита II в производстве порохов, как эффективного флегматизирующего агента отечественного производства с меньшим индексом диффузионной активности, то авторы ограничили его содержание до 30 мас.%.

Варьируя содержанием компонентов в указанных пределах и режимами флегматизации, можно применять этот состав для флегматизации различных типов порохов, в том числе одноосновных.

Таблица 2
Технологические режимы флегматизации
Наименование Значение параметра
параметра Пример 1 Пример 2 Пример 3 Пример 4 Пример 5 Пример 6
1. Содержание компонентов
в составе эмульсии,
мас.%:
- централит II 10 20 30 40 10 -
- ДНТ 20 25 30 30 80 40
- централит I 70 55 40 30 10 60
2. Температура 80 80 80 80 80 80
флегматизации, °C
3.Продолжительность
флегматизации, мин 60 60 60 60 60 60
Физико-химические характеристики пороха
Массовая доля
компонентов, %:
- централит II 0.6 1.1 1.7 2.3 0.62 -
- ДНТ 1.1 2.0 1.6 1.5 4.6 2.0
- централит I 4.0 2.8 2.0 1.8 0.5 3.4
- нитроглицерин 20.8 20.5 21.0 21.0 21.0 12,1
- влага 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2
- этилацетат 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01
- пироксилин 73.3 73.4 73.5 73.2 73.1 73.9
Ширина флегматизированной
зоны, мкм:
- исходная 54 58 62 35 70 55
- после термостатирования СФП при 60°C в течение 10 часов 57 59 63 47 76 67
Примечание. Ввод трехкомпонентного флегматизатора составляет 7% по отношению мас.ч. пороха

СФП, флегматизированные трехкомпонентным флегматизатором, имеют удовлетворительные баллистические характеристики, что было установлено для охотничьего патрона 7,62×54 мм с массой пули 9,45-9,75 г, и более стабильный флегматизированный слой (примеры 1-3) по сравнению с прототипом (пример 6), что подтверждает положительный эффект изобретения.

Источники информации

1. Патент РФ №1808191, МКИ C06B 25/22 (1991.03).

2. Патент РФ №2284981, МКИ C06B 21/00 (2006.10).

3. Патент РФ №1814805, МКИ C06B 21/00.

4. Патент РФ №2367639, МПК C06B 21/00 (2006.01).

Плавкий состав для эмульсионной флегматизации порохов, включающий динитротолуол и централит I, отличающийся тем, что дополнительно содержит централит II при следующем соотношении компонентов, мас.%:
централит II - 10-30,
динитротолуол - 20-30,
централит I - 40-70.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к пиротехническим составам для получения низкотемпературного смешанного газа в газогенераторах наддува эластичных емкостей систем спасения подводных аппаратов, а также аварийно-спасательных средств (плоты, трапы, шасси, лодки, жилеты).
Изобретение относится к области производства водосодержащих промышленных взрывчатых веществ на основе загущенного водного раствора горючего и окислителей, сенсибилизированного взрывчатыми материалами.
Изобретение относится к промышленным взрывчатым веществам, предназначенным для обработки металлов взрывом, преимущественно для сварки, а также для взрывных работ при добыче камнеблоков.
Изобретение относится к области получения сферических порохов для зарядов к стрелковому оружию. Заряд для дробовых патронов к гладкоствольному спортивно-охотничьему оружию 12, 16 и 20 калибров состоит из сферического пороха.
Изобретение относится к области химии органических нитросоединений, а именно к способу получения нитратов целлюлозы с высоким содержанием азота, которые находят применение в производстве бездымных порохов и взрывчатых веществ.

Изобретение относится к ракетным топливам для жидкостных, твердотопливных и гибридных ракетных двигателей, а также для экстремальных поршневых и турбореактивных двигателей.
Изобретение относится к газогенерирующим составам, содержащим неорганические соли кислородсодержащих кислот галогенов, а именно к пиротехническим низкотемпературным быстрогорящим газогенерирующим составам для газогенераторов, применяемых в устройствах, использующих механическую энергию генерируемых газов, например, в устройствах раскрутки ротора турбореактивных двигателей, системах управления ракет и торпед, амортизаторах, домкратах-подушках и т.п.

Изобретение относится к взрывчатым веществам, применяемым в гражданских взрывных работах и в военных боеприпасах, преимущественно в кумулятивных. Способ улучшения взрывчатых веществ включает добавление бора или его соединения к азотосодержащему взрывчатому веществу.
Изобретение относится к способу получения тонкосводных дисковых порохов водно-дисперсионным способом. Способ получения пороха включает перемешивание в воде компонентов пороха - высокоазотного пироксилина с условной вязкостью 1,0-4,0°Э или пороховой массы на его основе с 15-25 мас.% нитроглицерина, и стабилизатора химической стойкости, приготовление порохового лака в этилацетате, соблюдая соотношение между объемами воды и порохового лака 0,5-0,8, диспергирование порохового лака с вводом эмульгатора, ввод сульфата натрия, удаление этилацетата, промывку, сортировку и сушку пороховых элементов, при этом после удаления этилацетата температуру в реакторе снижают до 50-60°С, вводят возвратно-технологические отходы, восстанавливая исходное соотношение между объемами воды и порохового лака.
Изобретение относится к вариантам ракетного топлива для твердотопливных и гибридных ракетных двигателей. Ракетное топливо содержит нитросоединение, например нитроформ, которое находится в нем в связанном соединении с непредельными углеводородами (нитроэтилен, этилен, стирол, пропилен, нитропропилен, нитрил акриловой кислоты, диацетилен) с помощью реакции Михаэля.

Изобретение относится к взрывчатому веществу. Взрывчатое вещество содержит нитросоединения, в частности тринитрометан (нитроформ). Тринитрометан находится в нем в связанном соединении с непредельными углеводородами, например, с помощью реакции Михаэля. Способ приготовления такого вещества заключается в том, что методом радиационной полимеризации с отводом тепла происходит образование сополимера с другим компонентом, которым может быть нитроэтилен, и дополнительно содержит декаборан. Взрывчатым веществом может быть смесь, в которой нитроформ находится в растворенном в жидком аммиаке виде, причем аммиак является горючим веществом, и к взрывчатому веществу может быть добавлен диборан, пентаборан.2 н.и 4 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к промышленным взрывчатым веществам. Взрывчатое вещество содержит нитрованные органические соединения, или азотосодержащие горючие вещества, или горючее соединение бора, или азотосодержащие окислители и нитрат бора B(NO3)3. Взрывчатое вещество обеспечивает повышение давления на фронте ударной волны за счет выделения преимущественно водорода или чистого водорода. Эффект усиления действия взрыва основан на применении двух энергетических реакций - окисление углерода, бора или металлов, и образование нитрида бора. 4 н. и 5 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к смесевым метательным взрывчатым веществам, то есть к смесевым порохам. Метательное взрывчатое вещество основано на том, что бор или бериллий экзотермически реагируют с азотом и увеличивает энергетику реакции. При этом реализуются тройные (три компонента) и двойные двуэнергетические реакции (азот-бор, металл-кислород) реакции, где первый компонент - боргидрид металла, второй - окислитель, содержащий связанный азот, и третий - металл или бор, где соотношение первых двух компонентов берется исходя из баланса «бор-азот», а затем количество третьего компонента берется исходя из баланса «кислород-металл и, если он есть в третьем компоненте, бор», а водород не окисляется и выделяется в результате реакции. Изобретение обеспечивает повышение начальной скорости снарядов и пуль путем выделения преимущественно водорода за счет применения двух энергетических реакций - окисление углерода, бора или металлов, и образование нитрида бора, и обеспечивает повышенное по сравнению с другими реакциями тепловыделение. Также достигается регулирование скорости горения заряда. 31 н. и 1 з.п.ф-лы.

Изобретение относится к артиллерии и к огнестрельному оружию. Заряд к легкогазовому оружию содержит нитроцеллюлозные пороха и нитрат бора в количестве 0,0001-90 мас.%. Заряд может содержать дозированные добавки бризантных взрывчатых веществ. При сгорании заряд выделяет из газов преимущественно водород или чистый водород. Также рассмотрены варианты заряда к легкогазовому оружию, содержащие азотосодержащие горючие вещества, или азотосодержащие окислители, или горючие соединения бора и нитрат бора B(NO3)3. Техническим результатом изобретения является повышение начальной скорости снарядов и пуль путем повышения тепловыделения реакции за счет применения двух энергетических реакций - окисление углерода, бора или металлов и образование нитрида бора, а также регулирование скорости горения заряда. 4 н. и 5 з.п. ф-лы, 4 пр.

Изобретение относится в основном к артиллерии, но также может быть полезно для стрелкового оружия. Легкогазовое орудие, содержащее ствол и затвор, в зарядной камере содержит смесь пироксилина, коллоксилина, нитроглицеринового пороха и гидрида/гидридов щелочных металлов, особенно - лития и алюминия, а для увеличенного экзотермического теплового эффекта реакции - декаборана. При температурах 900-1200°С азот и бор будут реагировать с образованием нитрида бора и выделением тепла. При повышении содержания декаборана экзотермический эффект увеличивается, доля «легкого» водорода увеличивается, а доли «тяжелого» угарного газа и паров воды уменьшаются. Изобретение обеспечивает повышение энергетики реакции и снижение токсичности пороховых газов. 2 н. и 5 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к взрывчатым веществам. Предложены варианты взрывчатых веществ, включающие боргидрид и гидрид бериллия, лития, алюминия, литий-алюминия или кремния или тетраборан и азотсодержащий окислитель - динитрамид аммония, нитрат аммония, нитрат бора, нитрат бериллия, пятиокись азота или шестиокись азота. Техническим результатом является повышение скорости разлета осколков, давления на фронте ударной волны и радиуса осколочного и фугасного действия заряда за счет повышения энергетики реакции и получения выделяющихся газов с малым молекулярным весом - водорода. 26 н.п. ф-лы.

Изобретение относится к средствам инициирования, а именно ударным составам для снаряжения капсюлей-воспламенителей к патронам стрелкового и охотничьего оружия, а также к патронам военного назначения. Ударный воспламенительный состав в качестве системы горючее-окислитель содержит монопродукт - азид бария, и дополнительный окислитель - нитрат бария, а в качестве инициирующего взрывчатого вещества содержит смесь тринитрорезерцината свинца с тетразеном, при определенном соотношении компонентов. Состав обеспечивает стабильное и надежное воспламенение порохового заряда в диапазоне температур от -50°С до +50°С и отсутствие в продуктах сгорания компонентов, корродирующих канал ствола. 2 табл.
Изобретение относится к области водосодержащих промышленных взрывчатых составов на основе гелеобразной матрицы, сенсибилизированной пироксилиновым порохом или мощным взрывчатым веществом (ВВ). Способ изготовления взрывчатого состава включает приготовление водного раствора окислителей, введение полиакриламида с образованием желатинированного раствора окислителей, введение структурирующей добавки, введение пороха или мощного ВВ, заполнение оболочки, структурирование заряда. Перед введением пороха или мощного ВВ в гелеобразный раствор окислителей вводят алюминиевую пудру, частицы которой имеют гидрофобное покрытие. Изготовление производят в смесителе гравитационного типа. Перемешивание желатинированного раствора окислителей с алюминиевой пудрой производят до получения однородной массы и прекращения ее пыления. В качестве структурирующей добавки используют бихромат калия и натрий серноватистокислый или соль двухвалентного железа с натрием серноватистокислым. При этом один из компонентов добавки вводят в водный раствор окислителей или желатинированный раствор окислителей, а второй компонент вводят в желатинированный раствор окислителей после полного распределения первого компонента в растворе. Способ обеспечивает безопасную технологию изготовления гелеобразных составов с повышенными детонационными характеристиками. 3 з.п. ф-лы.
Наверх