ТЕРМОПЛАСТИЧНЫЙ ПИРОТЕХНИЧЕСКИЙ СОСТАВ ДЛЯ ЭЛАСТИЧНОГО ОГНЕПРОВОДНОГО ШНУРА, ОБЛАДАЮЩЕГО ПОВЫШЕННОЙ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬЮ К ЛУЧУ ОГНЯ Российский патент 2001 года по МПК C06B33/00 

Изобретение относится к пиротехническим составам, предназначенным для изготовления эластичного пиротехнического огнепроводного шнура, обеспечивающего передачу огневого импульса на расстояния от нескольких сантиметров до десятков метров и более.

Известны рецептуры следующих пиротехнических составов, используемых для производства огнепроводных шнуров. Например, огнепроводный шнур-стопин по патенту РФ N 2001899 от 1992 г. кл. C 06 B 33/06 следующего состава (мас.%):
Хлорнокислый калий - 24,00 - 42,00
Сополимер бутадиена и нитрила акриловой кислоты (СКН-40НХ) - 1,50 - 2,00
Целлюлоза - 0,50 - 10,00
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, не приводящий к осыпанию состава, составляет 10 мм.

Известен огнепроводный шнур по патенту РФ N 2026277 от 20.12.91 г. кл. C 06 B 33/08 на основе пиротехнического состава следующей рецептуры (мас.%):
Пластификатор - 48,00 - 60,03
Модификатор горения - 4,00 - 20,00
Фторопласт Ф-4 - 1,50 - 2,50
Масло индустриальное - 0,50 - 0,80
Централит - 0,25 - 0,60
Нитроцеллюлоза - Остальное
К недостаткам данного состава следует отнести низкую прочность, а также то, что при воздействии отрицательных температур окружающей среды физико-химические свойства огнепроводного шнура ухудшаются (уменьшение линейных размеров, снижение предела прочности при разрыве). К тому же, пластификатор со временем разлагается, что также сказывается на механических и других свойствах данного огнепроводного шнура.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является пиротехнический состав для эластичного огнепроводного шнура по патенту РФ N 2140409 от 20.10.97 г. кл. C 06 B 27/00, содержащий (мас.%):
Металлическое горючее - 80 - 40
Фторсодержащий органический каучук - 14 - 40
Кислородсодержащий окислитель - Остальное
Недостатками состава прототипа являются высокая температура воспламенения (до 450^oC) и высокотемпературное пламя больших размеров, следствием чего является трудное зажжение открытым пламенем (например, при воспламенении от огня хозяйственных спичек), время задержки воспламенения шнура с диаметром 1,5 мм составляет до 20 сек и риск получить ожег от высокотемпературного форса пламени. Эти недостатки затрудняют проведение огневых работ.

Целью изобретения является создание пиротехнического состава для изготовления эластичного огнепроводного шнура, горящего со скоростями горения до 13 мм/с, который благодаря своим термопластичным свойствам позволяет изготавливать эластичный пиротехнический огнепроводный шнур методом экструзии или проходного прессования, при этом шнур должен обладать как высокой термостойкостью (до 200^oC), механической прочностью и влагостойкостью, так и должен легко воспламеняться открытым пламенем (температура воспламенения не более 270^oC).

Цель достигается тем, что для получения высоких термопластичных свойств, термостойкости и прочности в качестве окислителя используется фторсодержащий органический каучук, при этом с целью увеличения полноты использования компонентов в состав добавляется оксид свинца, а использованием в качестве горючего силикокальция добиваются снижения температуры воспламенения и температуры горения. Также, для дополнительного увеличения прочности огнепроводного шнура в рецептуру дополнительно вводится фторопласт при следующем соотношении компонентов (мас.%):
Силикокальций - 20 - 30
Фторсодержащий органический каучук - 13 - 25
Фторопласт - До 5,0
Оксид свинца - 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 (до 200^oC), прочностью (предел прочности при разрыве σ_p не менее 40 кг/см²), влагостойкостью (после выдержки в воде в течение 1 часа шнур сохраняет свои свойства) и имеющего скорость горения в диапазоне от 4,5 до 13 мм/с. При этом температура воспламенения составляет не более 270^oC, что облегчает зажжение шнура открытым пламенем.

При изготовлении состава горючее, фторопласт и оксид свинца используют в порошкообразном виде, фторсодержащий органический каучук в виде раствора в ЛВЖ. Состав готовят по принятой в пиротехнике технологии. Огнепроводный шнур изготавливают методами проходного прессования или экструзией.

Примеры 5-20 и 1-4 (прототипы) исполнения и их характеристики приведены в таблице. Из предлагаемых рецептур были изготовлены эластичные 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 изготавливать эластичный огнепроводный шнур методом экструзии или проходного прессования, который горит со скоростью горения от 4,5 до 13 мм/с, обладает термостойкостью до 200^oC, водостоек и предел прочности при разрыве σ_p составляет не менее 40 кг/см², а также легко воспламеняется открытым пламенем, что облегчает проведение огневых работ. Данный огнепроводный шнур также целесообразно применять при производстве бытовых пиротехнических игрушек.

Изобретение относится к пиротехническим составам, предназначенным для производства эластичных огнепроводных шнуров, обеспечивающих передачу огневого импульса на расстояние. Термопластичный пиротехнический состав в качестве окислителя содержит фторсодержащий органический каучук для достижения высоких термопластичных свойств, повышения термической стойкости, водостойкости и прочности, при этом для понижения температуры воспламенения при уменьшении скорости горения в качестве горючего состав содержит силикокальций, а в качестве дополнительного кислородсодержащего окислителя - оксид свинца, также для увеличения прочности огнепроводного шнура состав содержит фторопласт при следующем соотношении компонентов, мас.%: силикокальций 20-30; фторсодержащий органический каучук 13-25; фторопласт до 5,0; оксид свинца - остальное. При использовании изобретения обеспечиваются высокая термостойкость, механическая прочность и влагостойкость огнепроводного шнура. 4 з. п.ф-лы, 1 табл.

1. Пиротехнический состав для эластичного огнепроводного шнура, включающий в качестве окислителя фторсодержащий органический каучук, горючее и дополнительный кислородсодержащий окислитель, отличающийся тем, что для увеличения прочности огнепроводного шнура состав дополнительно содержит фторопласт, при этом для понижения температуры воспламенения при уменьшении скорости горения в качестве горючего состав содержит силикокальций, а в качестве дополнительного кислородсодержащего окислителя - оксид свинца при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Силикокальций - 20 - 30
Фторсодержащий органический каучук - 13-25
Фторопласт - До 5,0
Оксид свинца - Остальное
2. Пиротехнический состав по п.1, отличающийся тем, что в качестве оксида свинца он содержит свинцовый сурик. 3. Пиротехнический состав по п.1, отличающийся тем, что в качестве оксида свинца он содержит двуокись свинца. 4. Пиротехнический состав по п.1, отличающийся тем, что в качестве оксида свинца он содержит окись свинца. 5. Пиротехнический состав по п.1, отличающийся тем, что в качестве фторсодержащего органического каучука он содержит продукт сополимеризации винилиденфторида с гексафторпропиленом (СКФ-26) или продукт сополимеризации винилиденфторида с трифторхлорэтиленом (СКФ-32).