ПИРОТЕХНИЧЕСКИЙ СОСТАВ ДЛЯ АКТИВНОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ПЕРЕОХЛАЖДЕННЫЕ ОБЛАКА И ТУМАНЫ Российский патент 2009 года по МПК A01G15/00 C06D3/00 

Изобретение относится к пиротехническим составам, предназначенным для активного воздействия на переохлажденные облака и туманы с целью их рассеяния, предотвращения градобитий и вызывания осадков из облаков с помощью льдообразующих ядер, полученных при сгорании пиротехнического состава.

Известны пиротехнические составы, предназначенные для воздействия на переохлажденные облака и туманы, которые содержат окислитель, горючее, льдообразующий реагент и технологические добавки.

В качестве окислителя в известных составах применяют перхлораты и нитраты щелочных и щелочноземельных металлов, а также аммония.

В качестве горючего - органические смолы, азотсодержащие органические соединения, металлы.

В качестве льдообразующего реагента используют йодистое серебро самостоятельно или с добавками йодистого калия, йодистого аммония.

В качестве технологических добавок, обеспечивающих технологичность изготовления и переработки пиротехнических составов, используются различные масла, графит, аэросил, окись титана, окись железа и другие химические вещества (США, патент №3630950, A01G 15/00, №3677841, С06В 15/02; Англия, патент №1110768, C10G 5/00, Франция, патент №1460540, A01G 15/00).

Наиболее близким техническим решением (прототипом) является пиротехнический состав для активного воздействия на переохлажденные облака и туманы (патент RU 2175185, кл. A01G 15/00, С06В 29/08, C06D 3/00), содержащий:

- перхлорат аммония от 48 до 58%,

- фенолформальдегидную смолу от 13 до 17%,

- льдообразующий реагент 18-21%.

Этот пиротехнический состав, как и аналоги, обеспечивает достаточно высокий выход активных ядер (более 1,0Е13 с 1 г состава при температуре минус 10°С).

Однако состав имеет низкую скорость горения 0,7-1,2 мм/с при давлении в генераторе 1-1,2 атм, а повышение давления в генераторе более 7 атм (с целью повышения скорости горения) приводит к аномальному (объемному) горению состава.

Задачей настоящего изобретения является создание пиротехнического состава, способного гореть при повышенном давлении в генераторе (до 60 атм).

Поставленная задача решается тем, что в пиротехнический состав для активного воздействия на переохлажденные облака и туманы, содержащий перхлорат аммония, фенолформальдегидную смолу и льдообразующий реагент, дополнительно введены тиокол (полисульфидный каучук), смола эпоксидно-диановая, отвердители и пластификаторы в качестве высокоэластичного горючего-связующего, обеспечивающего высокие показатели льдообразования в сочетании с устойчивым процессом горения состава при давлении от 0,5 до 60 атм и начальной температуре от минус 30 до плюс 50°С, в качестве регулятора скорости горения введен порошок алюминиево-магниевого сплава при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Перхлорат аммония 48-58 Фенолформальдегидная смола 9-13 Йодистое серебро 8-11 Йодистый аммоний 12-17 Тиокол (полисульфидный каучук) 7-9 Смола эпоксидно-диановая 0,6-0,9 Порошок алюминиево-магниевого сплава 2,5-4 Отвердители и пластификаторы 1-3

Отличительные признаки позволили сохранить достигнутый в известном составе-прототипе (RU 2175185, 27.10.2003) уровень показателей льдообразования и обеспечить устойчивое горение льдообразующего пиротехнического состава в диапазоне давлений от 0,5 до 60 атм и начальной температуре от минус 30 до плюс 50°С.

Особенно важным является введение высокоэластичного горючего-связующего и порошка алюминиево-магниевого сплава, что обеспечило устойчивый процесс горения состава в широком диапазоне давлений и начальных температур.

В качестве отвердителей в предлагаемом составе использованы порошки марганца (IV) окись в количестве 0,7% и уротропина в количестве 0,3%, в качестве пластификатора был применен дибутилфталат в количестве 1%.

Состав готовят по принятой в пиротехническом производстве технологии путем смешения компонентов в планетарных лопастных смесителях с последующим протиранием через металлическую сетку на грануляторах.

Компоненты состава имеют широкую сырьевую и производственную базу.

Состав испытан в генераторе при давлении до 60 атм и получен следующий закон горения U=0,783 Р^0,8.

Как видно из приведенных в таблице результатов экспериментальных данных, предлагаемый состав имеет высокие показатели льдообразующего действия (выход активных ядер кристаллизации 1·10¹³ с 1 г состава) и стабильно работает при повышенном давлении и скорости горения в генераторе, благодаря чему найдет широкое применение как в существующих, так и вновь разрабатываемых противоградовых и осадковызывающих средствах.

Наименование компонентов и характеристики пиросостава Содержание компонентов (в % по массе) и значение характеристик Вариант 1 Вариант 2 Вариант 3 Состав-прототип Перхлорат аммония 51 56 49 53 Фенолформальдегидная смола 11 12 13 15 Йодистое серебро 10 8 11 8 Йодистый аммоний 15 13 14 - Йодистый калий - - - 12 Тиокол (полисульфидный каучук) 8,2 7,4 8,1 - Смола эпоксидно-диановая 0,8 0,6 0,9 - Порошок алюминиево-магниевого сплава 3 2,5 3 - Отвердители и пластификаторы 1 0,5 1 - Дициандиамид - - - 10 Технологические добавки - - - 2 Выход льдообразующих ядер при температуре:         минус 6°С 5,8×10¹² 4,7×10¹² 6,5×10¹² 5×10¹² минус 10°С 1,1×10¹³ 0,9×10¹³ 1,5×10¹³ 1×10¹³ Скорость горения, мм/с при давлении:         1,2 атм. 1,34 1,3 1,35 0,9 60 атм. 20,7 19,8 21,0 -

Пиротехнический состав содержит перхлорат аммония в количестве 48-58 мас.%, фенолформальдегидную смолу - 9-13 мас.%, льдообразующий реагент. В качестве льдообразующего реагента используют йодистое серебро в количестве 8-11 мас.% и йодистый аммоний - 12-17 мас.%. Состав дополнительно содержит тиокол в количестве 7-9 мас.%, смолу эпоксидную 0,6-0,9 мас.%, порошок алюминиево-магниевого сплава 2,5-4 мас.%, отвердитель и пластификатор 1-3 мас.%. Использование такого состава позволит предотвратить градобитие и позволит вызывать осадки из облаков. 1 табл.

Пиротехнический состав для активного воздействия на переохлажденные облака и туманы, содержащий перхлорат аммония, фенолформальдегидную смолу, льдообразующий реагент, отличающийся тем, что он дополнительно содержит тиокол, смолу эпоксидную, порошок алюминиево-магниевого сплава, отвердитель и пластификатор при следующем содержании компонентов, мас.%:
Перхлорат аммония 48-58 Фенолформальдегидная смола 9-13 Йодистое серебро 8-11 Йодистый аммоний 12-17 Тиокол 7-9 Смола эпоксидная 0,6-0,9 Порошок алюминиево-магниевого сплава 2,5-4 Отвердители и пластификаторы 1-3