Способ флегматизации двухосновного сферического пороха


 


Владельцы патента RU 2549859:

Федеральное казенное предприятие "Государственный научно-исследовательский институт химических продуктов" (ФКП "ГосНИИХП") (RU)

Изобретение относится к области производства порохов, в частности флегматизации сферических двухосновных порохов (СФП) с повышенным содержанием пластификатора. Способ флегматизации включает приготовление 1,5-3,5%-ной водной флегматизирующей эмульсии перемешиванием с водой флегматизатора в присутствии мездрового клея, приготовление суспензии пороха в реакторе с перемешивающим устройством, введение полученной флегматизирующей эмульсии в суспензию пороха, обработку суспензии пороха флегматизирующей эмульсией. Порох содержит 20-38 мас.% нитроглицерина (НГЦ). Обработку пороха ведут путем одноразового ввода эмульсии, содержащей 1,0-2,0 мас.% мездрового клея по отношению к воде, при температуре 70-90°С в течение 60-120 мин. В качестве флегматизатора используют смесь динитротолуол-α,ω-диметакрил-(бис-триэтиленгликоль)фталат (МГФ-9) или централит 1-МГФ-9 в соотношении (20-40):(80-60). Изобретение обеспечивает более широкие параметры варьирования глубиной флегматизированной зоны с сохранением стабильности в двухосновных СФП с содержанием НГЦ более 20 мас.% за счет изменения вида флегматизатора и температуры процесса. 1 табл., 6 пр.

 

Изобретение относится к области производства порохов, в частности флегматизации сферических двухосновных порохов (СФП) с повышенным содержанием пластификатора.

Известны способы флегматизации СФП по водно-эмульсионной технологии, согласно которым обработку суспензии пороха водной эмульсией флегматизатора осуществляют в диапазоне температур 76-98°C и времени выдержки 25-120 минут в зависимости от типа пороха [1-4]. В качестве флегматизатора используют как индивидуальные компоненты (например, централит 1, дибутилфталат, дифениламин, динитротолуол (ДНТ) с температурой плавления не более 90°C), так и их смеси. Недостатком известных способов является нестабильность баллистических характеристик метательного заряда из флегматизированного пороха с высоким содержанием нитроглицерина.

Наиболее близким, принятым за прототип предлагаемого изобретения [5], является способ флегматизации крупнодисперсного двухосновного сферического пороха, включающий приготовление 1,5-3,5%-ной водной флегматизирующей эмульсии, приготовление суспензии пороха в реакторе с перемешивающим устройством, введение полученной флегматизирующей эмульсии в суспензию пороха, обработку суспензии пороха флегматизирующей эмульсией, отличающийся тем, что 6,5-7,5 мас.% флегматизатора по отношению к 1 мас.ч. пороха в виде флегматизирующей эмульсии вводят в два приема при температуре 90-95°C: первую порцию эмульсии, содержащую 3,25-3,75 мас.% централита 1 (Ц1), перемешивают с 1 мас.ч. пороха 60-90 мин при температуре 90-95°C, вторую порцию эмульсии, содержащую 3,25-3,75 мас.% централита 1 и централита 11 в соотношении 3:1, перемешивают с 1 мас.ч. пороха 120-150 мин при температуре 90-95°C.

Известные режимы флегматизации разработаны для двухосновных СФП с содержанием НГЦ до 15-18 мас.%. Недостатком прототипа является узкий диапазон варьирования глубиной флегматизированной зоны в порохах с высоким содержанием нитроглицерина (более 20 мас.%) при обеспечении ее стабильности в условиях хранения в интервале температур (40-50°C).

Задачей изобретения является обеспечение более широких параметров варьирования глубиной флегматизированной зоны с сохранением стабильности в двухосновных СФП с содержанием НГЦ более 20 мас.% (за счет изменения вида флегматизатора и температуры процесса).

Задача решается за счет того, что способ флегматизации сферического двухосновного пороха, включающий приготовление 1,5-3,5%-ной водной флегматизирующей эмульсии перемешиванием с водой флегматизатора в присутствии мездрового клея, приготовление суспензии пороха в реакторе с перемешивающим устройством, введение полученной флегматизирующей эмульсии в суспензию пороха, обработку суспензии пороха флегматизирующей эмульсией, отличается тем, что обработку пороха с 20-38 мас.% НГЦ ведут путем одноразового ввода эмульсии, содержащей 1,0-2,0 мас.% мездрового клея по отношению к воде, при температуре 70-90°C в течение 60-120 минут, а в качестве флегматизатора используют смесь ДНТ-α, ω-диметакрил-(бис-триэтиленгликоль)фталат (МГФ-9) или централит 1-МГФ-9 в соотношении (20-40):(80:60).

Практическая осуществимость предлагаемого изобретения и достигаемый технический результат подтверждаются примерами конкретного получения флегматизированных порохов.

Процесс осуществлялся следующим образом. В реактор заливают воду в количестве 3,0-3,5 мас.ч. по отношению к 1 мас.ч. пороха, загружают СФП и нагревают при перемешивании до температуры 70-90°C. Затем в реактор вводят в один прием при той же температуре 3,5%-ную флегматизирующую эмульсию, полученную при перемешивании в течение 10-20 минут и содержащую 1,0-2,0 мас.% мездрового клея по отношению к воде и смеси централита 1 и МГФ-9 или ДНТ-МГФ-9 в соотношении (20-40):(80-60). Пороховую суспензию перемешивают в течение 60-120 минут.

Технологические параметры эмульсионной флегматизации СФП, результаты физико-химических испытаний образцов порохов представлены в таблице.

Согласно приведенным данным флегматизация пороха по заявленным режимам обеспечивает достижение положительного эффекта: стабильность флегматизированной зоны (примеры 1-3). В примерах 4-6 флегматизация пороха осуществлялась по параметрам, находящимся за пределами граничных условий.

Необходимо отметить, что температура флегматизации менее 80°C приемлема только для составов ДНТ-МГФ-9, поскольку температура плавления централита 1 составляет ≈76°C. Снижение температуры менее 70°C приводит к малой глубине флегматизированной зоны за указанный промежуток времени из-за низкой скорости диффузии компонентов (пример 4).

Увеличение температуры более 90°C в высокопластифицированных составах (30-37 мас.% НГЦ) приводит к очень быстрому прониканию флегматизатора (пример 5), и небольшие отклонения от требуемых технологических параметров могут приводить к значимым вариациям глубины флегматизированной зоны.

Использование 1,0-2,0 мас.% мездрового клея по отношению к воде позволяет осуществлять однократный ввод флегматизирующей эмульсии независимо от общей дозировки флегматизатора, так как обеспечивает коагуляционную устойчивость дисперсной системы независимо от содержания пластификатора. Повышение содержания мездрового клея более 2,0 мас.% по отношению к воде нецелесообразно экономически (с учетом также последующей очистки технологических вод от этого компонента), так как необходимый эффект уже достигнут.

Время флегматизации, наряду с температурой, определяет глубину флегматизированной зоны, которая формируется требованиями стрелковой системы. Максимальное время, равное 120 минутам, позволяет завершить диффузию и с учетом влияния концентрационного фактора на ее скорость. Далее кинетический профиль кривой Н=F(τ) выходит на плато.

Порох, изготовленный по режимам флегматизации прототипа, даже при общей длительности процесса 120 мин, обеспечивает меньшую глубину флегматизированной зоны в результате протекания полимеризации МГФ-9 с образованием малоподвижных сетчатых структур (пример 6).

Таким образом, предлагаемый способ обеспечивает более широкий диапазон изменения глубины флегматизированной зоны за счет варьирования соотношением компонентов бинарного флегматизатора и температуры процесса при сохранении стабильности физико-химических характеристик, а следовательно, впоследствии и баллистических характеристик пороха.

Источники информации

1. Сферические пороха / Ю.М. Михайлов, Н.М. Ляпин, В.Ф. Сопин и др. // Черноголовка: ИПХФ РАН, 2003. - 204 с.

2. Патент РФ №2244699, МПК С06В 21/00, 25/18, 25/28. Способ флегматизации пороха.

3. Патент РФ №1808190, МПК С06В 21/00. Способ получения сферического пироксилинового пороха для 5,6 мм спортивно-винтовочного патрона.

4. Патент РФ №2367639, МПК С06В 21/00. Способ флегматизации сферического двухосновного пороха.

5. Патент РФ №2439043, ПМК С06В 21/00. Способ флегматизации крупнодисперсного двухосновного сферического пороха.

Способ флегматизации сферического двухосновного пороха, включающий приготовление 1,5-3,5%-ной водной флегматизирующей эмульсии перемешиванием с водой флегматизатора в присутствии мездрового клея, приготовление суспензии пороха в реакторе с перемешивающим устройством, введение полученной флегматизирующей эмульсии в суспензию пороха, обработку суспензии пороха флегматизирующей эмульсией, отличающийся тем, что обработку пороха с 20-38 мас.% нитроглицерина ведут путем одноразового ввода эмульсии, содержащей 1,0-2,0 мас.% мездрового клея по отношению к воде, при температуре 70-90°С в течение 60-120 минут, а в качестве флегматизатора используют смесь динитротолуол-α,ω-диметакрил-(бис-триэтиленгликоль)фталат (МГФ-9) или централит 1-МГФ-9 в соотношении (20-40):(80:60).



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к метательным зарядам. Блочный метательный заряд содержит непластифицированные нитраты целлюлозы (НЦ), водорастворимое полимерное связующее, дифениламин (ДФА) и возможно энергонасыщенную массу (на основе нитроглицерина, высокоэтерифицированных НЦ, дифениламина и централита II) и активный наполнитель из бризантных взрывчатых веществ и/или порохов и/или пороховой крошки.
Изобретение относится к области получения сферических порохов (СФП) для стрелкового оружия. Порох включает нитроцеллюлозу, дифениламин, технический углерод, графит, этилацетат и влагу.
Изобретение относится к области получения сферических порохов (СФП) для стрелкового оружия, в частности к охотничьему патрону 7,62х51М для охотничьей винтовки «Медведь».
Изобретение относится к области промышленных взрывчатых веществ (ПВВ) на основе порохов, используемых в качестве скважинных зарядов в горной промышленности и строительстве.

Изобретение относится к области получения сферических порохов для зарядов к стрелковому оружию. Заряд содержит сферический порох, выполненный из нитроцеллюлозы с содержанием оксида азота 212,5-214,5 мл NO/г, 10-30 мас.% возвратных отходов от предшествующих операций с насыпной плотностью 0,65-0,75 кг/дм3, графитованных с поверхности 0,1-0,3 мас.% графита, с содержанием влаги 0,3-0,9 мас.% и этилацетата 0,2-1,0 мас.% при массовом соотношении фракций, %: 0,2…0,4 мм не менее 92, а менее 0,2 мм и более 0,4 мм не более 8.
Изобретение относится к области разработки зарядов для стрелкового оружия и может быть использовано при разработке зарядов к охотничьим патронам 7,62×39 - 9 (с пулей массой 9 г).
Изобретение относится к области разработки зарядов для стрелкового оружия и может быть использовано при разработке зарядов к охотничьим патронам 7,62×39-10 (с пулей массой 10 г).
Изобретение относится к области разработки топлива, а именно экологически безопасного твердого ракетного топлива, используемого в противоградовых ракетах, предназначенных для воздействия на облака с целью защиты сельскохозяйственных культур от градобитий.
Изобретение относится к области получения сферических порохов (СФП) для стрелкового оружия, в частности охотничьего оружия. Порох включает нитроцеллюлозу с объемным содержанием оксида азота 210,5-213,0 мл NO/г, коллоксилин НХ, нитроглицерин с содержанием до 20 мас.%, централит I, централит II, дифениламин, динитротолуол, этилацетат и влагу.
Изобретение относится к области получения сферических порохов для стрелкового оружия, в частности, для 7,62 мм автоматного патрона. Порох включает нитроцеллюлозу, нитроглицерин, гексоген, дифениламин, централит I, централит II, динитротолуол, графит, этилацетат и влагу.
Изобретение относится к сферическим порохам для стрелкового оружия. Сферический порох (СФП) для 5,6 мм винтовочного патрона повышенной эффективности включает, мас.%: динитрат диэтиленгликоля (ДНДЭГ) 16,0-23,0, гексоген 20-50, дифениламин 0,5-1,0, этилацетат 0,1-1,0, влагу 0,2-0,6, сажу 0,5-1,5 и графит 0,1-0,2, нитраты целлюлозы (НЦ) - остальное. В качестве нитратов целлюлозы могут использоваться все виды НЦ, включая плотные формы устаревших порохов. Изобретение обеспечивает получение СФП для 5,6 мм винтовочного патрона повышенной эффективности, обеспечивающего начальную скорость равную 385-405 м/с. 1 табл.

Изобретение относится к производству порохов для стрелкового оружия. Флегматизатор пороха включает, мас.%: динитротолуол - 20-40 и α, ω- диметакрил-(бис-триэтиленгликоль)фталат (МГФ-9) - остальное. Вариант флегматизатора пороха включает, мас.%: централит 1 - 20-40, МГФ-9 - остальное. Флегматизатор обеспечивает стабильность флегматизированного слоя порохов с высоким содержанием нитроглицерина (более 20 мас.%). 2 табл., 6 пр.

Изобретение относится к области твердых ракетных топлив, образующих при химической реакции горения газообразные продукты, активно воздействующие на облака при борьбе с градом и грозами за счет стимулирования и интенсификации осадков, рассеяния облаков и туманов. Льдообразующее ракетное топливо содержит в качестве термической основы утилизируемый баллиститный порох, алюминиевый порошок, динитротолуол, функциональный йодид серебра и йодат меди, катализатор горения - оксид железа(III), йодид аммония или калия и активирующую добавку - оксид меди(II), технологические добавки - централит и технический углерод, причем в качестве технического углерода использована сажа. Решение позволяет производить утилизацию арсенальных запасов баллиститного пороха в качестве готовой термической основы ракетного топлива, безопасно смешиваемой с функциональными, технологическими и целевыми компонентами льдообразующего состава для твердотопливных реактивных шашек. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к метательным зарядам для стрелкового оружия и может быть использовано для зарядов к спортивному винтовочному патрону калибра 7,62 мм. Заряд для 7,62×53 мм спортивного винтовочного патрона из сферического пороха, размещенного в гильзе с капсюлем воспламенителем, выполнен из сферического двухосновного пороха с насыпной плотностью более 1,0 кг/дм3, флегматизированного олигоэфиракрилатом МГФ-9 и центратом I, имеющего в составе нитроцеллюлозу с содержанием оксида азота 213-214 мл NO/г, нитроглицерин 19,0-21,0 мас.%, дифениламин 0,3-0,5 мас.%, влагу 0,2-0,4 мас.%, этилацетат 0,01-0,1 мас.%, покрытого с поверхности графитом 0,1-0,3 мас.% при следующем соотношении фракций, мас.%: (1,25-0,7) мм не менее 80, более 1,25 и менее 0,7 не более 20. Изобретение обеспечивает уменьшение рассеивания пуль и, как следствие, повышение точности стрельбы. 1 табл., 5 пр., 1 ил.
Наверх