Пиротехническое поджигающее средство

Авторы патента:

ХОШЕНКО, Алексей (DE)

БЛАЙ, Ульрих (DE)

ЛАВРЕНТЦ, Ульф (DE)

ЛЕХНЕР, Петер, Зимон (DE)

C06B43/00 - Составы, отличающиеся взрывчатыми или термическими компонентами, не предусмотренные в группах C06B 25/00- C06B 41/00

Владельцы патента RU 2695200:

РУАГ АММОТЭК ГМБХ (DE)

Пиротехническое поджигающее средство для применения в механических, электрических или оптоэлектрических системах поджигания. Средство содержит цинковую соль 5,5'-азотетразола, включающую азотетразолат-дианион (C₂N₁₀^2-). Доля азотетразолат компонентов составляет от 30 до 100 мас. %. Также средство может включать от 0 до 70 мас. % добавки, такой как окислитель, сенсибилизатор, восстановитель, связующее, или смеси нескольких добавок. Пиротехническое поджигающее средство является более термически стабильным и устойчивым при хранении. 2 н. и 4 з.п. ф-лы.

Предметом настоящего изобретения является пиротехническое поджигающее средство.

Пиротехническим поджигающим средством согласно настоящему изобретению являются вещества или смеси веществ, которые могут вызывать пиротехническое действие.

Из документа DE 102010025104 А1 известно взрывчатое вещество 5,5'-азотетразолат, которое включает соль железа, кобальта, никеля, меди, кадмия или гуанил-карбамида 5,5'-азотетразола или смесь из по меньшей мере одного 5,5'-азотетразолата и по меньшей мере одного бис-тетразолитриацената или по меньшей мере одной соли металла или соли гуанил-карбамида 5,5'-азотетразола. Описанные там соли нейтральные, поэтому ни кислые ни основные соли цинка и хрома 5,5'-азотетразолата согласно документу DE 102010025104 А1 не являются устойчивыми при хранении. Следовательно, возникает проблема, что тетразен содержащие пиротехнические смеси термически не достаточно стабильны, так как тетразен распадается уже при 120°С.

Задачей настоящего изобретения было представление другого пиротехнического поджигающего средства. Другой задачей настоящего изобретения было представление пиротехнического поджигающего средства, которое может использоваться в механических, электрических или опто-электрических системах поджигания.

Согласно изобретению эта задача была неожиданно решена за счет признаков независимого пункта формулы.

Другие варианты осуществления изобретения изложены в зависимых пунктах формулы изобретения.

Неожиданно было обнаружено пиротехническое поджигающее средство, которое содержит основные соли 5,5'-азотетразола с общей формулой: M^m+_n(C₂N₁₀^2-)_p(CO₃^2-)_q(OH^-)_r, где:

М элемент 3.-12. группы периодической системы с атомным номером в диапазоне 21-80. (C₂N₁₀^2-) азотетразолат-дианион со структурой

m валентностью катиона,

n целое число от 1 до 6,

p целое число от 1 до 4,

q целое число от 0 до 8,

r целое число от 0 до 4, и q+r≠0,

причем доля основных азотетразолат компонентов составляет от 30 до 100 мас. % и содержится от 0 до 70 мас. % добавки или смеси нескольких добавок. Согласно изобретению новые основные азотетразолат соединения имеют температуры вспышки в диапазоне от 180°C до 240°C, чувствительность к трению от 0,1 Н до 1,0 Н и чувствительность к удару от 0,1 Дж до 0,5 Дж. Термическая стабильность основных азотетразолат соединений согласно изобретению есть. Хранение при 71°C после 28 дней не показывает распада основного азотетразолат соединения согласно изобретению, здесь в частности соединений цинка.

Предпочтительно одно пиротехническое поджигающее средство, которое содержит в качестве добавки от 10 до 60 мас. % окислителя, выбранного из одного или нескольких нитратов щелочных и/или щелочноземельных металлов и/или аммония, перхлоратов щелочных и/или щелочноземельных металлов и/или аммония, пероксидов щелочных и/или щелочноземельных металлов и/или цинка.

Особенно предпочтительно пиротехническое поджигающее средство содержит в качестве добавки от 0 до 10 мас. % сенсибилизатора, преимущественно тетразена.

Согласно изобретению пиротехническое поджигающее средство содержит предпочтительно в качестве добавки от 0 до 20% мас. % восстановителя, выбранного из одного или нескольких алюминия, сульфида сурьмы, силицида кальция, титана, гидрида титана, бора, гидрида бора, циркония, гидрида циркония, кремния, графита, активированного угля, сажи или фрикционных средств, предпочтительно стеклянного боя.

Особенно предпочтительно пиротехническое поджигающее средство содержит в качестве добавки от 0.1 до 5 мас. % связующего вещества, выбранного из одного или нескольких целлюлозы и ее производных, поливинилбутираля, полинитрополифенилена, полинитрофенилэфира, плексигума, поливинилацетата и сополимеров.

Наиболее предпочтительно пиротехническое поджигающее средство содержит

Zn²⁺₂(C₂N₁₀^2-)(C0₃^2-),

Zn²⁺₃(C₂N₁₀^2-)₂(C0₃^2-),

Zn²⁺₄(C₂N₁₀²-)₂(C0₃^2-)(ОН-)₂,

Zn²⁺₂(C₂N₁₀^2-)(OH^-)₂ и/или

Zn²⁺₃(C₂N₁₀^2-)₂(OH^-)₂.

Согласно изобретению пиротехнические поджигающие средства находят применение в механических, электрических или опто-электрических системах поджигания.

В качестве добавок могут быть использованы:

1. Окислитель (по отдельности или в смесях), выбранный из группы состоящей из:

нитратов щелочных или щелочноземельных металлов или аммония, таких как нитрат натрия, калия или аммония, перхлоратов щелочных или щелочноземельных металлов или аммония, пероксидов щелочных или щелочноземельных металлов или цинка.

2. Высокоэнергетические добавки (по отдельности или в смесях) гексогена, октогена. нитроцеллюлозы.

3. Восстановитель (по отдельности или в смесях), выбранный из группы, состоящей из:

алюминия, титана, гидрида титана, бора, гидрида бора, циркония, гидрида циркония, кремния, графита, активированного угля, сажи.

4. Связующее средство (по отдельности или в смесях) выбранное из группы, состоящей из:

целлюлозы, а также ее производных, поливинилбутираля, полинитрополифенилена, полинитрофенилового эфира, плексигума, поливинилацетата, сополимеров.

5. Модераторов сгорания, стабилизаторов и вспомогательных веществ, улучшающих технологические свойства перерабатываемого материала (по отдельности или в смесях), выбранные из группы состоящей из:

оксида цинка, карбоната цинка, силикатов, силикагелей, кремниевых кислот, например аэросила (фирма Degussa), нитрида бора.

Вещества характеризуются отсутствием свинца и бария, высокой эффективностью поджигания, коротким временем реакции и соответствующими чувствительностями. Эти свойства делают возможным снижение необходимой массы для безопасного поджигания взрывчатых веществ.

В таблице 1 представлены температуры разложения, чувствительности к трению и к удару выбранных примеров. Измерение чувствительностей к трению и к удару проводилось по методам Федерального управления по исследованию материала (ВАМ) представленного в отчете ВАМ 142 (1987), в то время как измерение температур разложения проводилось с использованием дифференциальной сканирующей калориметрии (DSC) (фирма Mettler) при скорости нагрева 10 K в минуту.

Предметом настоящего изобретения является:

- пиротехническое поджигающее средство, которое содержит основные соли 5,5'-азотетразола с общей формулой:

M^m+_n(C₂N₁₀^2-)_p(CO₃^2-)_q(OH^-)_r,

где:

М элемент 3.-12. группы периодической системы с атомным номером в диапазоне 21-80,

(C₂N₁₀^2-) азотетразолат-дианион со структурой

m валентностью катиона,

n целое число от 1 до 6,

p целое число от 1 до 4,

q целое число от 0 до 8,

r целое число от 0 до 4, и q+r≠0,

причем доля основных азотетразолат компонентов составляет от 30 до 100 мас. % и содержится от 0 до 70 мас. % добавки или смеси нескольких добавок;

- пиротехническое поджигающее средство, которое содержит в качестве добавки от 10 до 60 мас. % окислителя, выбранного из одного или нескольких нитратов щелочных и/или щелочноземельных металлов и/или аммония, перхлоратов щелочных и/или щелочноземельных металлов и/или аммония, пероксидов щелочных и/или щелочноземельных металлов и/или цинка;

- пиротехническое поджигающее средство, которое содержит в качестве добавки от 0 до 10 мас. % сенсибилизатора, преимущественно тетразена;

- пиротехническое поджигающее средство, которое содержит в качестве добавки от 0 до 20% мас. % восстановителя, выбранного из одного или нескольких алюминия, сульфида сурьмы, силицида кальция, титана, гидрида титана, бора, гидрида бора, циркония, гидрида циркония, кремния, графита, активированного угля, сажи или фрикционных средств, предпочтительно стеклянного боя;

- пиротехническое поджигающее средство, которое содержит в качестве добавки от 0,1 до 5 мас. % связующего средства, выбранного из одного или нескольких целлюлозы и ее производных, поливинилбутираля, полинитрополифенилена, полинитрофенилэфира, плексигума, поливинилацетата и сополимеров;

- пиротехническое поджигающее средство, которое содержит Zn²⁺₂(C₂N₁₀^2-)(C0₃^2-);

- пиротехническое поджигающее средство, которое содержит Zn²⁺₃(C₂N₁₀^2-)₂(C0₃^2-);

- пиротехническое поджигающее средство, которое содержит Zn²⁺₄(C₂N₁₀²-)₂(C0₃^2-)(ОН-)₂;

- пиротехническое поджигающее средство, которое содержит Zn²⁺₂(C₂N₁₀^2-)(OH^-);

- пиротехническое поджигающее средство, которое содержит Zn²⁺₃(C₂N₁₀^2-)₂(OH^-)₂.

- применение пиротехнического поджигающего средства в механических, электрических или опто-электрических системах поджигания.

Изобретение подробнее поясняется с помощью следующих примеров, но не ограничивается ими:

В таблице 1 представлены составы пяти различных основных солей 5,5'-азотетразола.

[а]: Температура вспышки; [b]: Чувствительность к трению; [с]: Чувствительность к удару.

1. Пиротехническое поджигающее средство для применения в механических, электрических или оптоэлектрических системах поджигания, отличающееся тем, что содержит

Zn²⁺₂(C₂N₁₀^2-)(CO₃^2-), Zn²⁺₃(C₂N₁₀^2-)₂(CO₃^2-), Zn²⁺₄(C₂N₁₀^2-)₂(CO₃^2-)(ОН^-)₂, Zn²⁺₂(C₂N₁₀^2-)(OH^-)₂ или Zn²⁺₃(C₂N₁₀^2-)₂(OH^-)₂, причем

(C₂N₁₀^2-) означает азотетразолат-дианион со структурой

причем доля основных азотетразолат компонентов составляет от 30 до 100 мас. % и содержится от 0 до 70 мас. % добавки или смесей нескольких добавок.

2. Пиротехническое поджигающее средство по п. 1, отличающееся тем, что оно содержит в качестве добавки от 10 до 60 мас. % окислителя, выбранного из одного или нескольких нитратов щелочных и/или щелочноземельных металлов и/или аммония, перхлоратов щелочных и/или щелочноземельных металлов и/или аммония, пероксидов щелочных и/или щелочноземельных металлов и/или цинка.

3. Пиротехническое поджигающее средство по п. 1, отличающееся тем, что оно в качестве добавки содержит от 0 до 10 мас. % сенсибилизатора, преимущественно тетразена.

4. Пиротехническое поджигающее средство по п. 1, отличающееся тем, что оно содержит в качестве добавки от 0 до 20% мас. % восстановителя, выбранного из одного или нескольких алюминия, сульфида сурьмы, силицида кальция, титана, гидрида титана, бора, гидрида бора, циркония, гидрида циркония, кремния, графита, активированного угля, сажи или фрикционных средств, предпочтительно стеклянного боя.

5. Пиротехническое поджигающее средство по п. 1, отличающееся тем, что оно содержит в качестве добавки от 0,1 до 5 мас. % связующего вещества, выбранного из одного или нескольких целлюлозы и ее производных, поливинилбутираля, полинитрополифенилена, полинитрофенилэфира, плексигума, поливинилацетата и сополимеров.

6. Применение пиротехнического поджигающего средства по одному или нескольким пп. 1-5 в механических, электрических или оптоэлектрических системах поджигания.

Изобретение относится к химии полиэдрических боргидридных соединений и 5-аминотетразола, а именно к дигидрату додекагидро-клозо-додекабората 5-аминотетразол кобальта состава [Co(CH3N5)]B12H12⋅2H2O.

Бинарная пиротехническая смесь, излучающая в ближней инфракрасной области спектра // 2619681

Изобретение относится к пиротехнической композиции, которая может быть использована в инфракрасных трассирующих составах в боеприпасах обычных калибров. Бинарная пиротехническая смесь, испускающая излучение в ближней инфракрасной области спектра, состоит из окислителя – пероксида цинка и горючего – соли двухвалентной меди с меркаптосоединениями с серой, связанной в группе –SH, или соли одновалентной меди с тиоцианатом.

Способ инициирования детонации взрывчатого вещества (вв) // 2566116

Изобретение относится к области инициирования детонации взрывчатых веществ. Генератором электромагнитного излучения формируют импульс СВЧ-диапазона с частотой 100-300 ГГц и воздействуют им на восприимчивый к излучению тонкодисперсный порошок графита, который в количестве 3-10 мас.% запрессован в ВВ по всему объему до относительной плотности смеси не менее 0,7.

Аэрозольгенерирующий состав, генератор аэрозоля для создания искусственной облачности с целью снижения температуры поверхности земли, способ их применения в стратосфере региона // 2548067

Группа изобретений относится к применению аэрозольгенерирующего состава в качестве средства воздействия на атмосферу или стратосферу земли для снижения интенсивности солнечного излучения и температуры поверхности земли.

Способ инициирования реакции горения в боеприпасах термо-баро-светового объемного действия энергией самораспространяющегося высокотемпературного синтеза // 2421533

Изобретение относится к области химии энергонасыщенных систем. .

Взрывчатое вещество // 2400461

Изобретение относится к разработке взрывчатых веществ на основе пироксилиновых и баллиститных порохов, используемых для ведения взрывных работ скважинным методом в горнодобывающей промышленности и строительстве.

Аддукты додекагидро-клозо-додекабората хитозания с хлорной кислотой или перхлоратом аммония // 2394840

Изобретение относится к аддуктам додекагидро-клозо-додекабората хитозания с хлорной кислотой или перхлоратом аммония состава (C6O4H9NH3)2 B12H12×nMClO4 где n - целое число, равное 1÷8, а М - Н+, NH4 +, которые могут найти применение в качестве энергоемких компонентов различных составов, например пиротехнических.

Инициирующий взрывчатый состав // 2309139

Изобретение относится к инициирующим взрывчатым веществам, чувствительным к импульсным лазерным излучениям малой мощности, и может быть использовано в средствах инициирования в качестве генератора плоских, цилиндрических, сферических и сложных форм ударных волн, а также в оптических системах инициирования взрывчатых зарядов.

Смесевой взрывчатый состав (варианты) // 2268250

Изобретение относится к промышленным взрывчатым веществам и может быть использовано в горной промышленности при разработке месторождений полезных ископаемых. .

Замедлительный малогазовый состав // 2256638

Изобретение относится к пиротехническим медленногорящим составам, используемым для снаряжения взрывательных устройств, работающих в условиях кинетического нагрева.