Термопластичный пиротехнический состав для эластичного огнепроводного шнура, обладающего большими временами замедления

 

Изобретение относится к термопластичным пиротехническим составам для изготовления эластичного огнепроводного шнура методами экструзии или проходного прессования. Предложены три варианта термопластичного замедлительного состава для эластичного огнепроводного шнура. Термопластичный замедлительный состав для эластичного огнепроводного шнура по варианту 1 содержит окислитель - хромат свинца и фторсодержащий органический каучук. Состав по варианту 2 содержит окислитель - хромат свинца, окись свинца и фторсодержащий органический каучук. Состав по варианту 3 содержит окислитель - хромат свинца, политетрафторэтилен Ф-4 и фторсодержащий органический каучук. Изобретение направлено на создание термопластичного замедлительного пиротехнического состава для эластичного огнепроводного шнура, обеспечивающего передачу огневого импульса на расстояние с большими временами замедления (скорость горения от 0,5 до 0,8 мм/с), обладающего термостойкостью до 180^oС и водостойкостью, и который может быть использован при проведении взрывных работ в горнорудной и угледобывающей отраслях промышленности или для изготовления замедлительного элемента в пирореле. 3 с. и 3 з.п.ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к термопластичным пиротехническим составам для изготовления эластичного огнепроводного шнура методами экструзии или проходного прессования, обеспечивающего передачу огневого импульса на расстояние с большими временами замедления (время горения отрезка шнура длиной 600 мм до 1200 с), и может быть использовано при проведении взрывных работ в горнорудной и угледобывающей отраслях промышленности или для изготовления замедлительного элемента в пирореле различного назначения.

Известны пиротехнические составы, используемые в качестве замедлительных составов в различных устройствах с замедлением времени срабатывания. Традиционный состав - черный порох, запрессованный в оболочку, является замедлительным составом. Недостаток черного пороха - его высокая гигроскопичность и относительно большая скорость горения (10 мм/с).

В настоящее время в качестве замедлительных составов с большими временами замедления широкое распространение получили составы на основе хромата свинца. Так, известны замедлительные составы, содержащие кремний и хромат свинца (см. Вспомогательные системы ракетно-космической техники. Под ред. И. В. Тишунина. М.: Мир. 1970, с.295). Недостатком этих составов является образование при горении пузырей паров металлического свинца, приводившее к отказам в работе изделий.

Известен пиротехнический замедлителъный состав (см. Вспомогательные системы ракетно-космической техники. Под ред. И.В. Тишунина. М.: Мир. 1970, с. 304), содержащий мас.%: Мn - 45 - 32,8 РbСrO₄ - 55 - 30,2 BaCrO₄ - Остальное Недостатком состава является склонность порошка марганца к окислению в присутствии влаги, что является основной причиной значительного разброса характеристик горения после хранения состава.

Известна пиротехническая смесь (патент ФРГ 300704 от 09.07.92 г.) для электродетонаторов замедленного действия следующего состава, мас.%: Ферросиликохром - 5 - 30 Рb₃O₄ - 40 - 60 PbCrO₄ - Остальное Состав обладает повышенной стойкостью при хранении и устойчив к климатическим изменениям. Недостатками данного состава является использование ферросиликохрома с удельной поверхностью, изменяющейся в широких пределах: S_уд.=2000÷9000 см²/г, результатом чего является неудовлетворительная воспроизводимость характеристик горения, а также достаточно высокая скорость горения 2÷30 мм/с.

Наиболее близким к настоящему изобретению техническим решением, принятым за прототип, является пиротехнический замедлительный состав по патенту США 4841856 от 27.06.89 г., содержащий, мас.%: Вольфрам - 5 - 30
PbCrО₄ - 50 - 80
Нитроцеллюлоза - 1 - 4
Ферроцен - 1 - 4
Политетрафторэтилен - 5 - 20
Данный состав обеспечивает большие времена замедления от 1 до 30 с. Недостатком состава является невысокая термостойкость нитроцеллюлозы (Т≈120^oС). Известно, что нитраты целлюлозы претерпевают медленное разложение даже при обычных температурах (15÷20)^oС и с повышением температуры скорость разложения растет.

Технической задачей изобретения является создание термопластичного замедлительного пиротехнического состава для изготовления эластичного пиротехнического огнепроводного шнура методами экструзии или проходного прессования, обеспечивающего передачу огневого импульса на расстояние с большими временами замедления (время горения отрезка шнура длиной 600 мм до 1200 с), и который может быть использован при проведении взрывных работ в горнорудной и угледобывающей отраслях промышленности или для изготовления замедлительного элемента в пирореле различного назначения.

Задача решается тем, что замедлительный состав (вариант 1), включающий окислитель - хромат свинца, в качестве фторсодержащего органического полимера содержит фторсодержащий органический каучук при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Хромат свинца (РbСrO₄) - 80 - 90
Фторсодержащий органический каучук - 20 - 10
Замедлительный состав (вариант 2) содержит окислитель - хромат свинца, окись свинца и фторсодержащий органический каучук при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Хромат свинца (РbСгO₄) - 55 - 65
Окись свинца (РbО) - 20 - 35
Фторсодержащий органический каучук - Остальное
Замедлительный состав (вариант 3) содержит окислитель - хромат свинца, политетрафторэтилен Ф-4 и фторсодержащий органический каучук при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Хромат свинца (РbСrO₄) - 75 - 90
Политетрафторэтилен Ф-4 - 2 - 8
Фторсодержащий органический каучук - Остальное
В качестве фторсодержащего органического каучука может быть использован продукт сополимеризации винилиденфторида с гексафторпропиленом СКФ-26.

Названные компоненты впервые используются в предлагаемом сочетании и соотношении для приготовления пиротехнического состава, предназначенного для изготовления эластичного огнепроводного шнура, обладающего высокими термопластичными свойствами (минимальный радиус изгиба, не приводящий к образованию трещин и изломов, составляет 4 мм), термостойкостью (до 180^oС), влагостойкостью (после выдержки в воде в течение 1 часа шнур сохраняет свои свойства) и горящего со скоростями от 0,5 до 0,8 мм/с.

Составы готовят по принятой в пиротехнике технологии. Огнепроводный шнур изготавливают методами проходного прессования или экструзией.

Примеры исполнения заявляемого состава (1÷6) и прототипа (7÷8) и характеристики составов приведены в таблице. Из предлагаемых рецептур были изготовлены эластичные огнепроводные шнуры диаметром 3,8 мм. Значения скоростей горения и время горения определялись из десяти паралельных опытов на отрезках шнуров длиной 600 мм, при этом шнур не заключался в оболочку.

Таким образом, разработанный замедлительный пиротехнический состав (варианты) благодаря своим термопластичным свойствам позволяет получать эластичный огнепроводный шнур, который горит со скоростями горения от 0,5 до 0,8 мм/с, обладает термостойкостью до 180^oС и водостоек.

Формула изобретения

1. Термопластичный замедлительный пиротехнический состав для эластичного огнепроводного шнура, включающий окислитель - хромат свинца и фторсодержащий органический полимер, отличающийся тем, что в качестве фторсодержащего органического полимера он содержит фторсодержащий органический каучук при следующем содержании компонентов, мас. %:
Хромат свинца - 80 - 90
Фторсодержащий органический каучук - 20 - 10
2. Состав по п. 1, отличающийся тем, что в качестве фторсодержащего органического каучука он содержит продукт сополимеризации винилиденфторида с гексафторпропиленом СКФ-26.

3. Термопластичный замедлительный пиротехнический состав для эластичного огнепроводного шнура, включающий окислитель - хромат свинца и фторсодержащий органический полимер, отличающийся тем, что он дополнительно содержит окись свинца, а в качестве фторсодержащего органического полимера он содержит фторсодержащий органический каучук при следующем содержании компонентов, мас. %:
Хромат свинца - 55 - 65
Окись свинца - 20 - 35
Фторсодержащий органический каучук - Остальное
4. Состав по п. 3, отличающийся тем, что в качестве фторсодержащего органического каучука он содержит продукт сополимеризации винилиденфторида с гексафторпропиленом СКФ-26.

5. Термопластичный замедлительный пиротехнический состав для эластичного огнепроводного шнура, включающий окислитель - хромат свинца и фторсодержащий органический полимер, отличающийся тем, что он дополнительно содержит политетрафторэтилен Ф-4, а в качестве фторсордержащего органического полимера он содержит фторсодержащий органический каучук при следующем содержании компонентов, мас. %:
Хромат свинца - 75 - 90
Политетрафторэтилен Ф-4 - 2 - 8
Фторсодержащий органический каучук - Остальное
6. Состав по п. 5, отличающийся тем, что в качестве фторсодержащего органического каучука он содержит продукт сополимеризации винилиденфторида с гексафторпропиленом СКФ-26.

РИСУНКИ

Рисунок 1