Взрывчатое вещество

 

Использование: взрывные работы. Сущность изобретения: состав содержит (в мас. %): нитроглицерин 40,0-47,0; динитротолуол 6,0-8,0; дибутилфталат 1,0-4,0; централит 0,5-1,5; индустриальное масло 0,1-1,0; оксид цинка 3,5-15,0; коллоксилин - остальное. Состав готовят по баллиститной технологии. Деформация при -50^oC - 5-10%. 1 табл.

Изобретение относится к составам взрывчатых веществ на баллиститной основе (ВВ). Эти ВВ применяются в народном хозяйстве в качестве зарядов и детонирующих лент при взрывных работах, при скважинной разведке полезных ископаемых и проведении открытых горных работ в различных областях горнодобывающей промышленности.

В настоящее время в качестве таких веществ используются вещества, содержащие нитрополимеры (нитроцеллюлозу, поливинилнитрат и др.), пластификаторы (нитроглицерин, динитратдиэтеленгликоль и др.) совместно с кристаллическими компонентами (октоген, гексоген и др.) Патенты Великобритании N 1513068, 1518457, 1522593; США N 4324599, 5233095, 3969167; ФРГ N 2212278; Франции N 2166614, заявка Японии N 57-43556.

Основным недостатком используемых веществ являются низкие физико-механические характеристики в температурном диапазоне их использования (±50^oC), что, в свою очередь, приводит к большому количеству брака при транспортировании.

Известно баллиститное топливо состава, коллоксилин 51,5; нитроглицерин 43,0; стабилизатор химической стойкости (централит) 1,0; диэтилфталат 3,25; углерод технический (сажа) 0,2; сернокислый калий 1,25; вазелин (индустриальное масло) 0,08 (Серебряков М.Е. Внутренняя баллистика ствольных систем и пороховых ракет. М. Оборонгиз, 1962, с. 108-110).

Недостатками данного состава являются: 1. Низкий уровень деформационных характеристик при температуре -50^oC, относительная деформация (Е_-50 0,8-0,9), что приводит к большому проценту брака при использовании изделий, особенно при ведении работ в зимних условиях; 2. В состав топлива, выбранного в качестве прототипа, входит водорастворимая добавка соли серной кислоты (K₂SO₄), существенно затрудняющая изготовление и переработку изделий по существующей непрерывной технологии; 3. Неудовлетворительные детонационные характеристики (критический диаметр детонации d_kp 10.12 мм, полный отказ детонации в водной среде, расстояние передачи детонации 7.9 мм).

Целью изобретения является улучшение эксплуатационных характеристик (критический диаметр детонации, увеличение деформационных свойств при отрицательных температурах), а также улучшение технологических свойств при изготовлении и повышении степени безопасности.

Поставленная цель достигается тем, что в качестве сенсибилизирующей добавки состав содержит оксид цинка при следующем соотношении компонентов, мас. нитроглицерин (НГЦ) 40-47; динитротолуол (ДНТ) 6-8; дибутилфталат (ДБФ) 1-4; централит (Ц) 0,5-1,5; индустриальное масло (ИМ) 0,1-1,0; оксид цинка (ZnO) 3,5-15; коллоксилин остальное.

Оксид цинка является экологически чистой добавкой, среднесуточное ПКД для ZnO равно 0,05 мг/м³, относится к третьему классу опасности (Сахаев В.Г. Щербицкий Б. В. Справочник по охране окружающей среды. Киев: Будiвельник, 1986, 152 с.). В продуктах взрыва цинк присутствует в виде оксида цинка.

Применение оксида цинка в качестве наполнителя и отвердителя в смесевых составах известно (например, патенты США N 3022149, кл. C 06 D 5/00, N 2995430, кл. С 06 D 5/06, N 3010814. кл. С 06 D 5/00), но в качестве сенсибилизирующей добавки в составах взрывчатых веществ на баллиститной основе не было известно.

ВВ изготавливали в лабораторных условиях по баллиститной технологии. Для приготовления пороховой композиции использовали нитроцеллюлозу коллоксилин "Н", ГОСТ И 2163-73, динитротолуол, ГОСТ 10104-75, дибутилфталат ГОСТ 8728-77, централит ГОСТ 194-80, индустриальное масло ГОСТ 22664.16-77, ZnO, ГОСТ 10262-73, МРТУ 6-09-6189-69. Нитроглицерин получали в лабораторных условиях. Смешение пороховой массы проводили при температуре 25^oC в течение 1 часа и при 55^oC в течение 5 часов, время созревания массы составляло 15-20 часов при комнатной температуре. После отжима (до влажности 10-15%) массу вальцевали на гладких вальцах при температуре 80-85^oC. Режим вальцевания: при зазоре между валками 0,4-0,5 мм 20 прокаток, при зазоре 0,8-1 мм 20 прокаток. Затем пороховое полотно раскатывали до необходимой для испытаний толщины.

Детонационную способность образцов ВВ оценивали по стандартной методике (ОСТ B84 898-74) на вырезанных из вальцованного полотна лентах шириной около 8 мм. Инициирование детонации осуществляли с помощью электродетонаторов ЭД-8, ЭД-482, а также через промежуточный детонатор шашку взрывчатого вещества А-IX-2.

Состав ВВ и результаты испытаний представлены в таблице. Составы N 1, 2, 3, содержащие 3,5-15,0% ZnO, имеют критическую толщину 0,5; 0,6; 0,45 мм соответственно.

Детонирующая лента изготавливается следующим образом: в процессе получения ленты ВВ оно наносится на стеклотканевую основу. Это обеспечивает высокие физико-механические характеристики в целом. Поэтому важным свойством ВВ является его адгезия к указанной подложке. Эта способность определяется, в основном, соотношением между количеством полимера (НЦ) и количеством пластификаторов.

При содержании ZnO в составе эластита более 15% увеличивается δ_кр (см. таблицу, образец N 5), поэтому максимальное количество добавки ZnO ограничено 15% При уменьшении содержания ZnO (меньше 3,5%) также увеличивается δ_кр (образец N 4). Пределы содержания пластификаторов (НГЦ, ДНТ, ДБФ) в ВВ определяются следующим: нижняя граница содержания НГЦ в эластите определяется уменьшением критической толщины детонации (образец N 6), для ДНТ и ДБФ тем, что уменьшение этих компонентов в составе ВВ ухудшает способность прилипания ВВ на стеклоткань.

Верхняя граница содержания пластификаторов, определяется условиями совместимости компонентов, т.к. при содержании пластификаторов больше заданных значений (образец N 7) соотношение пластификатор/полимер значительно больше рекомендуемых для разработки порохов соотношений (НГЦ/НЦ 0,8-1,2).

В данном составе ВВ централит является стабилизатором химической стойкости. Оптимальное количество его в ВВ 0,5-1,5% обеспечивает удовлетворительную химическую стойкость в условиях переработки пороховой массы и хранения зарядов. Содержание ИМ, являющегося в большинстве пороховых составов технологической добавкой, составляет 0,5-1% и обеспечивает возможность переработки по существующей технологии.

Формула изобретения

Взрывчатое вещество, включающее нитроглицерин, централит, индустриальное масло, коллоксилин, сенсибилизирующую добавку, отличающееся тем, что в качестве сенсибилизирующей добавки оно содержит оксид цинка и дополнительно динитротолуол и дибутилфталат при следующем соотношении компонентов, мас.

Нитроглицерин 40 47 Динитротолуол 6 8 Дибутилфталат 1 4 Централит 0,5-1,5 Индустриальное масло 0,1-1,0 Оксид цинка 3,5-15,0
Коллоксилин Остальное

РИСУНКИ

Рисунок 1