Сферический порох для 5,6 мм спортивно-охотничьего патрона кольцевого воспламенения
Владельцы патента RU 2633920:
Федеральное казенное предприятие "Государственный научно-исследовательский институт химических продуктов" (ФКП "ГосНИИХП") (RU)
Изобретение относится к сферическому пороху (СФП) для 5,6 мм спортивно-охотничьих патронов кольцевого воспламенения. Сферический порох для 5,6 мм спортивно-охотничьего патрона кольцевого воспламенения содержит нитрат целлюлозы с содержанием оксида азота не менее 210,5 мл NO/г, дифениламин, влагу, этилацетат, графит, а также композицию ЛД-70, состоящую из динитрат диэтиленгликоля и динитрат триэтиленгликоля. Изобретение обеспечивает получение СФП для 5,6 мм спортивно-охотничьего патрона кольцевого воспламенения без стадии флегматизации путем введения объемного ингибитора горения на фазе формирования. 1 табл., 5 пр.
Изобретение относится к области получения сферических порохов (СФП) для спортивно-охотничьих патронов кольцевого воспламенения.
Известны сферические пороха, содержащие в своем составе в качестве основных энергетических компонентов нитрат целлюлозы (НЦ) и нитроглицерин, а также стабилизатор химической стойкости, технологические добавки (этилацетат, вода), катализаторы горения или флегматизаторы [1-5]. Указанные пороха не удовлетворяют требованиям баллистических характеристик для 5,6 мм спортивно-охотничьих патронов из-за превышения давления пороховых газов, и чтобы обеспечить соответствующую прогрессивность горения, их необходимо флегматизировать, а это приводит к дополнительным трудозатратам.
Наиболее близким техническим решением (прототипом) [6] является сферический пироксилиновый порох для 5,6 мм спортивно-винтовочного патрона, включающий нитрат целлюлозы, дифениламин, технический углерод, графит, этилацетат, влагу, динитротолуол при следующих соотношениях компонентов, мас.%:
| суммарно технический углерод и графит | 0,3…0,8 |
| дифениламин | 0,4…0,8 |
| этилацетат | 0,3…0,9 |
| влага | 0,3…0,6 |
| динитротолуол | 0,2…1,0 |
| нитрат целлюлозы с содержанием оксида азота | |
| не менее 213,0 мл NO/г | остальное |
Недостатком прототипа является проведение флегматизации динитротолуолом.
Задачей изобретения является разработка СФП для 5,6 мм спортивно-охотничьих патронов кольцевого воспламенения без стадии флегматизации путем введения объемного ингибитора горения на фазе формирования.
Задача решается за счет того, что сферический порох для 5,6 мм спортивно-охотничьего патрона кольцевого воспламенения, включающий нитрат целлюлозы, дифениламин, влагу, этилацетат, графит, дополнительно содержит двухкомпонентную композицию ЛД-70, состоящую из 30% динитрат диэтиленгликоля и 70% динитрат триэтиленгликоля [7] при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| ЛД-70 | 25,0…41,0 |
| дифениламин | 0,5…1,1 |
| влага | 0,1…0,3 |
| этилацетат, не более | 0,3 |
| графит | 0,1…0,2 |
| нитрат целлюлозы с содержанием оксида азота | |
| не менее 210,5 мл NO/г | остальное |
ЛД-70 позволяет регулировать характер горения за счет уплотнения структуры гранул.
За счет медленно горящей объемной структуры пороховых элементов достигается эффект повышения прогрессивности горения. Традиционные флегматизаторы (централит I, ДНТ, ДБФ и др.) представляют собой энергетически балластные вещества, введение которых во внешние слои пороховых элементов снижает скорость горения последних за счет уменьшения калорийности. ЛД-70 выполняет функцию энергетического пластификатора и объемного ингибитора горения и вследствие этого исключается необходимость флегматизации динитротолуолом.
Разработанный порох изготавливается по штатной водно-дисперсионной технологии - путем смешения в воде нитратов целлюлозы, дифениламина, двухкомпонентной композиции ЛД-70, растворением данных компонентов в этилацетате с образованием порохового лака с последующим диспергированием лака на частицы, отгонкой растворителя, сушки и графитовки частиц.
Трудоемкость изготовления снижается на 8,6%.
Увеличение содержания ЛД-70 более 41,0 мас.% приводит к эксудации ЛД-70. Снижение ЛД-70 менее 25,0 мас.% не обеспечивает необходимую плотность гранул.
Увеличение содержания дифениламина (ДФА) более 1,1 мас.% нецелесообразно, так как это приводит к снижению энергетических характеристик пороха. Снижение ДФА менее 0,5 мас.% снижает химическую стойкость пороха.
Этилацетат и вода являются технологическими компонентами, остающимися в порохе после его изготовления. Их содержание определяется условиями формирования гранул. Массовая доля влаги зависит от режимов обезвоживания и сушки, но не должна быть выше 0,3 мас.%, чтобы не снижать энергетические характеристики пороха. Уменьшение влаги менее 0,1 мас.% удлиняет процесс сушки.
Графит используется как антистатическая добавка для снижения электризуемости гранул пороха и улучшения сыпучести.
В таблице приведены составы СФП в пределах граничных условий и за их пределами.
Данные составы пороха были испытаны в 5,6 мм спортивно-охотничьем патроне кольцевого воспламенения «Охотник 370» с массой пули 2,43±0,01 г.
Из данных таблицы видно, что пороха, изготовленные по заявленному составу, обеспечивают скорость пули на расстоянии 10 м от дульного среза 353-360 м/с при давлении пороховых газов 109,47-107,8 МПа (примеры 1-3), что, в свою очередь, является оптимальными баллистическими характеристиками.
Пороха, изготовленные за пределами граничных условий, сгорают более дегрессивно (примеры 4, 5) и наблюдается увеличение массы заряда.
Источники информации
1. Патент РФ №2268869 (2006), МПК С06В 25/24. Сферический порох.
2. Патент РФ №1784117 (1992), МКИ С06В 25/18. Сферический пироксилиновый порох для 5,6 мм спортивно-винтовочного патрона.
3. Патент РФ №1808191 (1992), МКИ С06В 25/22. Сферический пироксилиновый порох для 5,6 мм спортивно-винтовочного патрона.
4. Патент РФ №2421433 (2011), МПК С06В 25/24. Сферический порох.
5. Патент РФ №2456258 (2012), МКИ С06В 25/18. Сферический пироксилиновый порох для 5,6 мм спортивно-винтовочного патрона кольцевого воспламенения.
6. Патент РФ №1808191 (2003), МПК С06В 25/22. Сферический пироксилиновый порох для 5,6 мм спортивно-винтовочного патрона.
7. Малков Г.В. и др. «Исследование свойств и перспективы применения сверхразветвленных поли(1,3,5-триазин-1,2,3-триазолов)», Электронный журнал, Структура и динамика молекулярных систем (тезисы конференций и семинаров). Казань, КФУ, 2008, 3, часть А, раздел 2, с. 146-149.
Сферический порох для 5,6 мм спортивно-охотничьего патрона кольцевого воспламенения, включающий нитрат целлюлозы с содержанием оксида азота не менее 210,5 мл NO/г, дифениламин, влагу, этилацетат, графит, отличающийся тем, что в качестве энергетического пластификатора и объемного ингибитора горения содержит двухкомпонентную композицию ЛД-70, состоящую из динитрат диэтиленгликоля и динитрат триэтиленгликоля при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| ЛД-70 | 25,0-41,0 |
| дифениламин | 0,5-1,1 |
| влага | 0,1-0,3 |
| этилацетат, не более | 0,3 |
| графит | 0,1-0,2 |
| нитрат целлюлозы с содержанием оксида азота | |
| не менее 210,5 мл NO/г | остальное |
