ВОСПЛАМЕНИТЕЛЬНЫЙ СОСТАВ Российский патент 2011 года по МПК C06B25/04 C06C7/00 

Изобретение относится к воспламенительным составам, более конкретно к воспламенительному составу, не загрязняющему окружающую среду и надежному в употреблении.

Стандартные воспламенительные составы, которые применяются, например, в системах безопасности автомобиля, имеют тот недостаток, что из-за пониженной температуры распада воспламеняющихся компонентов их нельзя применять в моторном отсеке автомобиля. В моторном отсеке транспортного средства достигаются температуры от 140°С и выше, для чего требуется температура распада воспламеняющегося вещества более 300°С.

Динитробензофуроксанат калия, например, имеет температуру распада примерно 220°С и поэтому в качестве воспламеняющегося вещества для этой цели не годится.

Из DE 19912622 известен воспламенительный состав, содержащий соль щелочного и/или щелочноземельного металла стифниновой кислоты, в частности стифнат калия и/или стронция.

Из WO 9740301 известен воспламенительный состав, содержащий соль щелочноземельного металла стифниновой кислоты, в частности стифнат бария.

Из RU 2110505 известен воспламенительный состав, содержащий соль щелочного металла стифниновой кислоты, в частности однозамещенный стифнат калия.

Задачей изобретения является расширение ассортимента не загрязняющих окружающую среду и надежных в употреблении воспламенительных составов.

Поставленная задача решается предлагаемым воспламенительным составом, содержащим соль щелочного и/или щелочноземельного металла стифниновой кислоты, за счет того, что в качестве соли щелочного и/или щелочноземельного металла стифниновой кислоты содержит стифнат калия-кальция, основной стифнат кальция и/или основной стифнат калия-кальция.

Предлагаемый воспламенительный состав дополнительно содержит один или несколько добавок, выбранных из окислителей, восстановителей, сенсибилизаторов, вяжущих материалов, высокоэнергетических присадок, замедлителей выгорания, вспомогательных веществ для переработки и/или смесей этих компонентов.

При этом окислители выбраны из следующей группы веществ: нитраты щелочных или щелочноземельных металлов или аммония, например нитрат натрия или калия, перхлораты щелочных или щелочноземельных металлов или аммония, перекиси щелочноземельных металлов, цинка и/или смеси этих компонентов.

Восстановители выбраны из следующей группы веществ: алюминий, титан, гидрид титана, бор, гидрид бора, цирконий, гидрид циркония, кремний, графит, активированный уголь, сажа и/или смеси этих компонентов. Сенсибилизаторы выбраны из следующей группы веществ: тетрацен, динитробензофуроксанат калия, диазонитрофенол и/или смеси этих компонентов.

Вяжущими материалами являются адгезин, целлюлоза, а также их производные, поливинилбутиралы, полинитрополифенилен, простой нитрофениловый полиэфир, плексигум (торговое название; акриловый полимер на основе изобутилметакрилата), поливинилацетат, сополимеры и/или смеси этих компонентов.

Высокоэнергетическими присадками являются гексоген, октоген, нитропента и нитроцеллюлоза и/или смеси этих компонентов.

Замедлители выгорания и вспомогательные вещества для переработки выбраны из следующей группы: порошок в виде шариков нитроцеллюлозы, ацетонилацетат, салицилаты, силикаты, силикагели, нитрид бора и/или смеси этих компонентов.

Предлагаемый воспламенительный состав предпочтительно содержит от 10 до 90 вес.%, более предпочтительно от 20 до 80 вес.%, в частности от 30 до 70 вес.% стифната калия-кальция, основного стифната кальция и/или основного стифната калия-кальция.

Согласно наиболее предпочтительному варианту изобретения предлагаемый воспламенительный состав содержит от 70 до 99,99 вес.%, в частности от 90 до 99,9 вес.% или от 90 до 99 вес.% стифната калия-кальция, основного стифната кальция и/или основного стифната калия-кальция.

Согласно еще одному предпочтительному варианту изобретения предлагаемый воспламенительный состав содержит от 90 до 99,99 вес.%, в частности от 95 до 99 вес.%, стифната калия-кальция или основного стифната калия-кальция и от 0,01 до 10 вес.%, в частности от 1 до 5 вес.% вяжущего материала, предпочтительно адгезина.

Предлагаемый воспламенительный состав подходит как для механических, так и для электрических систем зажигания и его можно применять, например, в системах безопасности автомобиля, в боеприпасах и картушных зарядах для устройств с чекой. Предлагаемый воспламенительный состав, температура распада которого составляет свыше 300°С, имеет высокую термическую стабильность. Его можно получать стандартными в данной области методами, например, путем смешения отдельных компонентов друг с другом в необходимом количестве.

Следующие примеры поясняют изобретение.

Пример 1: Стифнат калия-кальция

Основной стифнат калия-кальция, полученный путем выделения из раствора стифната калия при добавлении стехиометрического количества нитрата кальция, исследовали с помощью атомной абсорбционной спектроскопии. Найдено следующее количество калия и кальция:

Калий: примерно 13 вес.% Кальций: примерно 7 вес.%

Пример 2: Основной стифнат калия-кальция

Стифнат калия-кальция, полученный путем добавления гидроокисей щелочных металлов к суспензии стифната калия-кальция, исследовали с помощью атомной абсорбционной спектроскопии. Найдено следующее количество калия и кальция:

Калий: примерно 11,5 вес.% Кальций: примерно 12 вес.%.

В таблице 1 даны температуры распада, чувствительность к трению и удару указанных стифнатов.

Измерение чувствительности к трению и удару производились по методам Федерального Учреждения по испытаниям материалов, тогда как измерение температур распада - методом термогравиметрического анализа (фирма Меттлер) при норме нагрева 10°С в минуту.

Таблица 1   Стифнат калия-кальция Основной стифнат калия-кальция Основной стифнат кальция Чувствительность к трению, Н 9 9 9 Чувствительность к удару, Дж 3 3 4 Температура распада, °C 345 340 335

Указанные стифнаты известными методами смешивают с вышеупомянутыми добавками для получения воспламенительных составов. При этом ингредиенты берут в необходимых количествах.

Изобретение относится к воспламенительному составу, который может быть использован как для механических, так и для электрических систем зажигания, например в системах безопасности автомобиля, в боеприпасах и картушных зарядах для устройств с чекой. Предлагаемый состав содержит соль щелочного и/или щелочноземельного металла стифниновой кислоты, а именно стифнат калия-кальция, основной стифнат кальция и/или основной стифнат калия-кальция. Изобретение направлено на расширение ассортимента не загрязняющих среду и надежных в употреблении воспламенительных составов. 15 з.п. ф-лы, 1 табл.

1. Воспламенительный состав, содержащий соль щелочного и/или щелочноземельного металла стифниновой кислоты, отличающийся тем, что в качестве соли щелочного и/или щелочноземельного металла стифниновой кислоты он содержит стифнат калия-кальция, основной стифнат кальция и/или основной стифнат калия-кальция.

2. Воспламенительный состав по п.1, отличающийся тем, что он дополнительно содержит одну или несколько добавок, выбранных из окислителей, восстановителей, сенсибилизаторов, вяжущих материалов, высокоэнергетических присадок, замедлителей выгорания, вспомогательных веществ для переработки и/или смесей этих компонентов.

3. Воспламенительный состав по п.2, отличающийся тем, что окислители выбраны из следующей группы веществ: нитраты щелочных или щелочноземельных металлов или аммония, например, нитрат натрия или калия, перхлораты щелочных или щелочноземельных металлов или аммония, перекиси щелочноземельных металлов, цинка и/или смеси этих компонентов.

4. Воспламенительный состав по п.2, отличающийся тем, что восстановители выбраны из следующей группы веществ: алюминий, титан, гидрид титана, бор, гидрид бора, цирконий, гидрид циркония, кремний, графит, активированный уголь, сажа и/или смеси этих компонентов.

5. Воспламенительный состав по п.2, отличающийся тем, что сенсибилизатор выбран из следующей группы веществ: тетразен, динитробензофуроксанат калия, диазонитрофенол и/или смеси этих компонентов.

6. Воспламенительный состав по п.2, отличающийся тем, что вяжущими материалами являются адгезин, целлюлоза, а также их производные, поливинилбутиралы, полинитрополифенилен, простой нитрофениловый полиэфир, плексигум, поливинилацетат, сополимеры и/или смеси этих компонентов.

7. Воспламенительный состав по п.2, отличающийся тем, что высокоэнергетическими присадками являются гексоген, октоген, нитропента и нитроцеллюлоза и/или смеси этих компонентов.

8. Воспламенительный состав по п.2, отличающийся тем, что замедлители выгорания и вспомогательные вещества для переработки выбраны из следующей группы: порошок в виде шариков нитроцеллюлозы, ацетонилацетат, салицилаты, силикаты, силикагели, нитрид бора и/или смеси этих компонентов.

9. Воспламенительный состав по п.1 или 2, отличающийся тем, что содержит от 10 до 90 вес.%, стифната калия-кальция, основного стифната кальция и/или основного стифната калия-кальция.

10. Воспламенительный состав по п.1 или 2, отличающийся тем, что содержит от 20 до 80 вес.% стифната калия-кальция, основного стифната кальция и/или основного стифната калия-кальция.

11. Воспламенительный состав по п.1 или 2, отличающийся тем, что содержит от 30 до 70 вес.% стифната калия-кальция, основного стифната кальция и/или основного стифната калия-кальция.

12. Воспламенительный состав по п.1 или 2, отличающийся тем, что содержит от 70 до 99,99 вес.% стифната калия-кальция, основного стифната кальция и/или основного стифната калия-кальция.

13. Воспламенительный состав по п.1 или 2, отличающийся тем, что содержит от 90 до 99,9 вес.% стифната калия-кальция, основного стифната кальция и/или основного стифната калия-кальция.

14. Воспламенительный состав по п.1 или 2, отличающийся тем, что содержит от 90 до 99 вес.% стифната калия-кальция, основного стифната кальция и/или основного стифната калия-кальция.

15. Воспламенительный состав по п.1 или 2, отличающийся тем, что содержит от 90 до 99,99 вес.% стифната калия-кальция или основного стифната калия-кальция, и от 0,01 до 10 вес.% вяжущего материала, предпочтительно адгезина.

16. Воспламенительный состав по п.1 или 2, отличающийся тем, что содержит от 95 до 99 вес.% стифната калия-кальция или основного стифната калия-кальция, и от 1 до 5 вес.% вяжущего материала, предпочтительно адгезина.