ТЕРМОПЛАСТИЧНЫЙ ПИРОТЕХНИЧЕСКИЙ СОСТАВ ДЛЯ ЭЛАСТИЧНОГО ОГНЕПРОВОДНОГО ШНУРА Российский патент 1999 года по МПК C06C7/00 

Изобретение относится к пиротехническим составам, предназначенным для использования в устройствах, обеспечивающих передачу огневого импульса с различными скоростями горения на расстоянии более 1 м, а именно для изготовления пиротехнических пленок, эластичного пиротехнического огнепроводного шнура, а также других пиротехнических устройств различной геометрической формы благодаря своим термопластичным свойствам.

Известны рецептуры пиротехнических составов, используемых для производства огнепроводных шнуров. Традиционный состав - черный порох или, например, состав по патенту Франции N 2464932, кл. C 06 C 5/04; C 06 B 33/00 от 06.09.79, содержащий (мас.%):
W - 24-45
BaCrO₄ - 65-45
KClO₄ - Остальное
Конструкции таких шнуров сложные, т.к. состав заключается в многослойную текстильную или иную оплетку, что ограничивает их применение. К тому же, такие составы горят с низкими скоростями (до 10 мм/с).

Известна рецептура ленты из нитроцеллюлозы с экзотермическим покрытием по патенту США N 3287190, кл. 149-12 от 1968 г., содержащая (мас.%):

В приведенном составе в качестве связки используется нитрованная целлюлоза. К основным недостаткам данного состава следует отнести невысокую термостойкость (до 80^oC) и прочность.

Известен состав для огнепроводного шнура-стопина по патенту РФ N 2001899, кл. C 06 B 33/06 от 1992 г. следующего состава (мас.%):
Хлористый калий - 24-42
Сополимер бутадиена и нитрила акриловой кислоты (CKH-40HX) - 1,5-20
Целлюлоза - 0,5-1,0
Метилцеллюлоза или натрий карбоксиметилцеллюлоза - 0,02-0,17
Титан - Остальное
Недостатками данного состава являются низкие скорость горения (до 5 мм/с), термостойкость (до 80^oC) и прочность. Минимальный радиус изгиба шнура, неприводящий к осыпанию состава, составляет 10 мм.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является пиротехнический состав, описанный в статье А.А. Шидловский, В.В. Горбунов. ФГВ, 1978, 14, 1, 157, содержащий (мас.%):
Политетрафторэтилен (фторопласт Ф-4Д) - 68
Магний - 32
Недостатками состава-прототипа являются невысокая скорость горения (до 10 мм/с), а также то, что низкие термопластичные свойства этой рецептуры не позволяют формировать эластичный огнепроводный шнур малого диаметра.

Задачей изобретения является создание пиротехнического состава для надежной передачи огневого импульса в широком диапазоне скоростей горения (от 1,5 до 100 мм/с), который благодаря своим термопластичным свойствам можно формировать в виде пластичного пиротехнического огнепроводного шнура или придать ему иной вид для использования в огневой разводке различной геометрической формы. При этом изделия, изготовленные из этого состава, должны обладать повышенной термостойкостью (до 150^oC) и механической прочностью.

Задача решается тем, что для достижения высоких термопластичных свойств и повышения термической стойкости и прочности в качестве окислителя используется фторорганический каучук, а для достижения высоких воспламенительной способности и скорости горения состав содержит металлическое горючее при следующем соотношении компонентов (мас.%):
Металлическое горючее - 80-60
Фторорганический каучук - 20-40
В ряде случаев необходимо введение одного или нескольких дополнительных кислородсодержащих окислителей для увеличения полноты использования компонентов состава при следующем соотношении компонентов (мас.%):
Металлическое горючее - 80-26
Фторорганический каучук - 14-40
Дополнительный окислитель - Остальное
Изобретательский уровень состава заключается в том, что названные компоненты впервые используются в предлагаемом сочетании и соотношении для изготовления пиротехнического состава, обладающего высокими термопластичными свойствами, термостойкостью и прочностью, что позволяет получать изделия различной геометрической формы, горящих со скоростями горения в широком интервале (от 1,5 до 100 мм/с). Все это расширяет диапазон применения данного состава (эластичные огнепроводные шнуры, пиротехнические пленки и т.д.).

При приготовлении состава металлическое горючее и дополнительный окислитель используют в порошкообразном виде, фторорганический каучук в виде раствора в ЛВЖ.

Состав готовят по принятой в пиротехнике технологии. В зависимости от назначения и применения конечные изделия изготавливают методами проходного прессования, экструзией, отливкой или глухого прессования.

Примеры 1-8 и 9 (прототип) исполнения и характеристики составов приведены в таблице. Из предлагаемых рецептур были сформированы огнепроводные шнуры диаметром 1,5 мм. Значения скоростей горения определялись из десяти параллельных опытов, при этом шнур не заключался в оболочку.

Таким образом, разработанный состав благодаря своим термопластичным свойствам позволяет получать термостойкие, прочные изделия различной геометрической формы. К примеру, эластичный огнепроводный шнур, полученный из предлагаемого состава, горит со скоростями горения до 100 мм/с, обладает термостойкостью до 150^oC и пределом прочности от 13 до 30 кг/см².

Изобретение относится к пиротехническим составам, предназначенным для использования в специальной технике в устройствах, обеспечивающих быструю передачу огневого импульса на расстояние. Изделия, изготовленные из данного состава, обладают высокой термостойкостью (до 150°С) и прочностью (предел прочности составляет от 13 до 30 кг/см²). Для достижения высоких термопластичных свойств, повышения термической стойкости и прочности в качестве окислителя состав содержит фторорганический каучук, а для достижения высоких воспламенительной способности и скорости горения состав содержит металлическое горючее. Возможно дополнительное введение одного или нескольких кислородсодержащих окислителей для увеличения полноты использования компонентов состава. 2 с. и 7 з.п.ф-лы, 1 табл.

1. Пиротехнический состав для пиротехнического огнепроводного шнура, включающий фторсодержащий органический полимер в качестве окислителя и металлическое горючее, отличающийся тем, что для достижения термопластичных свойств, позволяющих изготавливать эластичный огнепроводный шнур повышенной термостойкости методом экструзии или проходного прессования, в качестве фторсодержащего органического полимера состав содержит фторсодержащий органический каучук, а металлическое горючее содержит в виде порошка при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Металлическое горючее - 80 - 60
Фторсодержащий органический каучук - 20 - 40
2. Пиротехнический состав по п.1, отличающийся тем, что в качестве металлического горючего он содержит сплав алюминия с магнием. 3. Пиротехнический состав по п.1 или 2, отличающийся тем, что в качестве фторсодержащего органического каучука он содержит продукт сополимеризации винилиденфторида с гексафторпропиленом (СКФ-26). 4. Пиротехнический состав по п.1 или 2, отличающийся тем, что в качестве фторсодержащего органического каучука он содержит продукт сополимеризации винилиденфторида с трифторхлорэтиленом (СКФ-32). 5. Пиротехнический состав для пиротехнического огнепроводного шнура, включающий фторсодержащий органический полимер в качестве окислителя и металлическое горючее, отличающийся тем, что для увеличения полноты использования компонентов он дополнительно содержит один или несколько кислородсодержащих окислителей, при этом для достижения термопластичных свойств, позволяющих изготавливать эластичный огнепроводный шнур повышенной термостойкости методом экструзии или проходного прессования, в качестве фторсодержащего органического полимера состав содержит фторсодержащий органический каучук, а металлическое горючее содержит в виде порошка при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Металлическое горючее - 80 - 26
Фторсодержащий органический каучук - 14 - 40
Кислородсодержащий окислитель - Остальное
6. Пиротехнический состав по п.5, отличающийся тем, что в качестве металлического горючего он содержит сплав алюминия с магнием. 7. Пиротехнический состав по п.5 или 6, отличающийся тем, что в качестве кислородсодержащего окислителя он содержит окись меди. 8. Пиротехнический состав по любому из пп.5 - 7, отличающийся тем, что в качестве фторсодержащего органического каучука он содержит продукт сополимеризации винилиденфторида с гексафторпропиленом (СКФ-26). 9. Пиротехнический состав по любому из пп.5 - 7, отличающийся тем, что в качестве фторсодержащего органического каучука он содержит продукт сополимеризации винилиденфторида с трифторхлорэтиленом (СКФ-32).