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.