СФЕРИЧЕСКИЙ ПОРОХ ДЛЯ СТРОИТЕЛЬНО-МОНТАЖНЫХ ПАТРОНОВ Российский патент 2024 года по МПК C06B25/24 

Изобретение относится к области получения сферических порохов (СФП) для строительно-монтажных патронов.

Известен СФП [Патент RU 2254313 С1, опубл. 20.06.2005 г.], содержащий в составе пироксилин с объемной концентрацией оксида азота не менее 212,0 мл NO/г, нитроглицерин (НЕ), централит, этилацетат (ЭА), графит, воду, дифениламин (ДФА), при следующем соотношении компонентов, мас. %:

пироксилин с объемной концентрацией оксида азота не менее 212,0 мл NO/г 71,0-75,0 НГ 23,0-28,0 централит ДФА 0,4-0,5 графит 0,01-0,5 ЭА 0,01-0,5 вода остальное

Также известен СФП для строительно-монтажных патронов, принятый нами за прототип [Патент RU 2782580, опубл. 31.10.2022 г.], содержащий в составе пироксилин с объемной концентрацией оксида азота не менее 212,0 мл NО/г, НГ, остаточный ЭА, связанный графит, воду, в качестве стабилизатора химической стойкости используется централит II и ДФА, при следующем соотношении компонентов, мас. %:

пироксилин с объемной концентрацией оксида азота не менее 212,0 мл NO/г 67,4-75,4 НГ 23,0-30,0 централит II не более 0,4 ДФА 0,4-1,0 связанный графит не более 0,3 ЭА не более 0,3 влага 0,2-0,6

Все вышеназванные СФП были изготовлены с использованием пороховой массы, полученной из хлопковой целлюлозы (ХЦ). Однако в последнее время наблюдается снижение объемов импорта хлопкового волокна в виде сырья.

В условиях ограниченности сырьевой базы задачей заявленного технического решения является разработка СФП для строительно-монтажных патронов, изготовленного из пироксилина на основе льняной целлюлозы (ЛЦ).

Решение поставленной задачи достигается получением СФП для строительно-монтажных патронов с использованием пороховой массы, изготовленной из пироксилина на основе льняной целлюлозы с объемной концентрацией оксида азота не менее 212,0 мл NO/г, НГ, ЭА, связанного графита, воды, централита, ДФА и сульфата натрия (Na2SO4) при следующем соотношении компонентов, мас. %:

НГ 28,0-30,0 централит 0,2-1,1 ДФА 0,2-1,0 связанный графит 0,2-0,4 ЭА не более 0,5 влага 0,2-0,6 Na₂SO₄ не более 0,5 пироксилин на основе ЛЦ с объемной концентрацией оксида азота не менее 212,0 мл NО/г остальное

В таблице 1 приведены физико-химические характеристики разработанного состава СФП для строительно-монтажных патронов, полученных как в пределах, так и за пределами граничных условий, в сравнении с порохом, выбранного в качестве прототипа.

Пироксилин и НГ в составе пороха используют в качестве энергетической и структурирующей основы, обеспечивающей механическую прочность пороховых элементов. В ЛЦ содержится кристаллическая фаза и лигнин до 5,0 %, поэтому процесс пластификации более длителен. Уменьшение содержания НГ менее 28 мас. % приведет к недостаточной пластификации пороховой массы (таблица 1 образец №1), а увеличение его содержания более 30 мас. % - к неполному сгоранию пороховых элементов.

ДФА и централит в составе СФП применяют в качестве стабилизатора химической стойкости. Уменьшение их содержания менее 0,2 мас. % приведет к снижению химической стойкости пороха (таблица 1, образец №1), а увеличение (более 1,0 мас. % ДФА и более 1,1 мас. % централита) - к снижению энергетических характеристик СФП (таблица 1, образец №4).

Графит используют в качестве технологической добавки, улучшающей сыпучесть пороха и снижающей электростатические свойства СФП. Уменьшение содержания графита менее 0,2 мас. % не дает положительного эффекта по снижению электростатики (таблица 1 образец № 1), а увеличение его содержания более 0,4 мас. % снижает энергетические характеристики пороха (таблица 1 образец № 4).

Влага и ЭА в составе СФП также выполняют роль технологических добавок. Уменьшение содержания влаги (менее 0,2 мас. %) повышает опасность обращения с порохом, повышение содержания влаги и ЭА (более 0,6 и 0,5 мас. % соответственно) приводит к снижению энергоотдачи (таблица 1 образец №4).

Na₂SO₄ используют в качестве порообразователя для обеспечения воспламенения при загорании. Увеличение содержания Na₂SO₄ более 0,5 мас. % в составе СФП приведет к получению высокопористых порохов, не обеспечит текущей поверхности горения и уменьшит насыпную плотность пороха (таблица 1, образец №1).

Согласно данным, приведенным в таблице 1, СФП, изготовленные в соответствии с заявленным техническим решением (образцы № 2, 3), удовлетворяют требованиям по энергоотдаче патрона, а по физико-химическим показателям не уступают прототипу.

Образцы СФП, полученные за пределами условий заявленного технического решения (образцы № 1, 4), не удовлетворяют требованиям по энергоотдаче патрона, а по физико-химическим показателям уступают прототипу.

Следует отметить, что предложенный авторами СФП из льняной целлюлозы для строительно-монтажных патронов является альтернативой СФП из хлопкового сырья, в частности, в условиях экономического суверенитета.

Таким образом, заявленное техническое решение удовлетворяет критериям патентоспособности, а именно: новизне, изобретательскому уровню и промышленной применимости.

Изобретение относится к области получения сферических порохов (СФП) для строительно-монтажных патронов. Сферический порох для строительно-монтажных патронов получен с использованием пороховой массы, изготовленной из пироксилина на основе льняной целлюлозы с объемной концентрацией оксида азота не менее 212,0 мл NО/г, нитроглицерина, этилацетата, связанного графита, воды, централита, дифениламина и сульфата натрия. Компоненты содержатся в следующем соотношении, мас. %: нитроглицерин 28,0-30,0; централит 0,2-1,1; дифениламин 0,2-1,0; связанный графит 0,2-0,4; этилацетат - не более 0,5; влага 0,2-0,6; сульфат натрия - не более 0,5; пироксилин на основе льняной целлюлозы с объемной концентрацией оксида азота не менее 212,0 мл NО/г - остальное. Обеспечиваются реализация назначения и требования, предъявляемые к сферическому пороху для строительно-монтажных патронов. 1 табл.

Сферический порох для строительно-монтажных патронов, полученный с использованием пороховой массы, изготовленной из пироксилина на основе льняной целлюлозы с объемной концентрацией оксида азота не менее 212,0 мл NО/г, нитроглицерина, этилацетата, связанного графита, воды, централита, дифениламина и сульфата натрия, отличающийся тем, что компоненты содержатся в следующем соотношении, мас. %:

нитроглицерин 28,0-30,0 централит 0,2-1,1 дифениламин 0,2-1,0 связанный графит 0,2-0,4 этилацетат не более 0,5 влага 0,2-0,6 сульфат натрия не более 0,5 пироксилин на основе льняной целлюлозы с объемной концентрацией оксида азота не менее 212,0 мл NО/г остальное,

обеспечивающий требования, предъявляемые к сферическому пороху для строительно-монтажных патронов.