×
27.10.2013
216.012.7973

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГАЗОГЕНЕРИРУЮЩЕГО ПИРОТЕХНИЧЕСКОГО СОСТАВА С ПОЛИМЕРНЫМ СВЯЗУЮЩИМ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к способам получения пиротехнических газогенерирующих составов, содержащих полимерное связующее и предназначенных для использования в составе пиротехнических устройств, служащих для создания давления в определенном объеме. Способ включает смешение компонентов с использованием растворителей полимерного связующего, формование из смеси жгута, например, методами проходного прессования или экструзией, резку жгута на зерна, нагревание зерен до температуры 80-200°C и выдержку при повышенной температуре в течение времени, необходимого для испарения растворителя из зерен. Тепловое воздействие приводит к удалению растворителя из зерен и возникновению большого количества мелких пор внутри зерен, что приводит к повышению мощности газогенерирующего состава. 1 табл.
Основные результаты: Способ получения газогенерирующего пиротехнического состава, содержащего полимерное связующее, включающий смешение компонентов, формование из смеси жгута и резку жгута на зерна, отличающийся тем, что смешение компонентов осуществляют с использованием растворителей полимерного связующего, а зерна подвергают воздействию температуры в диапазоне 80-200°C в течение времени, необходимого для испарения растворителя из зерен.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к способам получения составов, выделяющих при горении большое количество газообразных продуктов и предназначенных для использования в составе пиротехнических устройств, служащих для создания давления в определенном объеме. Благодаря использованию полимерного связующего, например, каучука, при производстве таких составов могут применяться методы обработки термопластов и резин (экструзия, проходное прессование). Это позволяет изготавливать изделия сложной формы с высокой производительностью. Полимерное связующее также является горючим компонентом состава.

Известен способ изготовления заряда твердого ракетного топлива баллистит-ного типа по патенту РФ №2378238 (заявка 2008133848 от 18.08.2008), включающий следующие основные технологические операции:

- механическое смешение компонентов топлива в воде;

- отжим полученной массы;

- вальцевание на валках при температуре 65-105°C;

- сушка массы;

- формование заряда методом проходного прессования.

Основной недостаток данного способа состоит в том, что он не пригоден для работы с водорастворимыми компонентами. Например, с перхлоратами калия или аммония, широко использующимися в газогенерирующих составах в качестве окислителя.

Известен способ получения термопластичного газогенерирующего пиротехнического состава повышенной силы, описанный в патенте РФ №2394800 (заявка 2008150647 от 23.12.08) Данный способ, принятый за прототип, предусматривает следующие операции:

- механическое смешение термопластичного связующего и окислителя;

- переработка смеси в жгут в форме трубки методами проходного прессования, экструзией и другими методами, применяемыми для обработки термопластичных материалов;

- нарезка жгута на зерна (цилиндрические элементы с центральным каналом).

Недостаток прототипа состоит в том, что он не позволяет реализовать в полной мере потенциал мощности (скорости нарастания давления при горении), имеющийся в газогенерирующем составе. Это следует из практики применения состава ТПКМ-66 ОСТ В 84-1936-81, в производстве которого используется технология прототипа.

Техническим результатом настоящего изобретения является разработка способа получения термопластичного газогенерирующего состава, позволяющего увеличить его мощность.

Для достижения поставленного результата способ включает:

- смешение компонентов состава с использованием растворителей полимерного связующего;

- переработку смеси в жгут методами проходного прессования, экструзией и другими методами, применяемыми для обработки термопластов и резин;

- резку жгута на зерна;

- нагрев зерен до температуры 80-200°C и выдержку при температуре в течение определенного времени.

Прирост мощности газогенерирующего состава при данном способе его получения можно объяснить следующим образом.

При изготовлении состава используется растворитель полимерного связующего. Он необходим для получения высокой степени гомогенности смеси в процессе смешения и оптимальной вязкости смеси для ее успешного формования в жгут в процессе экструзии или проходного прессования. Кроме того, растворитель позволяет повысить безопасность производства за счет снижения трения при механических воздействии, а также за счет флегматизирующего действия.

В процессе изготовления состава растворитель испаряется, но часть его остается в отформованном жгуте и полученных из него зернах состава. При воздействии повышенной температуры происходит испарение оставшегося растворителя из зерен состава, в результате чего существенно увеличивается количество мелких пор внутри зерен. Изначально таких пор мало, так как в процессе экструзии или проходного прессования ранее возникшие поры разрушаются.

Заряд из зерен газогенерирующего состава по наряду с мелкими порами внутри зерен содержит крупные поры между зерен. Кроме того, он может содержать искусственно созданные крупные поры внутри зерен, например, в случае способа-прототипа, предусматривающего получение зерен из жгута в форме трубки. При поджигании пористый заряд начинает гореть параллельными слоями (нормальное горение). Если затруднить отток продуктов горения, то произойдет возрастание давления и начнется их течение внутрь заряда через связанные друг с другом поры с воспламенением внутренней поверхности пор. Первоначально воспламеняются крупные поры, в которые продукты горения проникают особенно легко. В дальнейшем вследствие роста давления в крупной поре продукты горения проникают в более мелкие поры, вызывая горение внутри слоя (конвективное горение). Скорость горения заряда и скорость нарастания давления резко возрастают.

Увеличение количества пор в зернах позволяет более эффективно реализовать механизм конвективного горения, достичь большей скорости горения и нарастания давления, и тем самым увеличить мощность газогенерирующего состава. Прирост мощности может быть очень значительным. Как видно из представленных в таблице результатов испытаний состава ТПКМ-66 ОСТ В 84-1936-81, изготовленного по технологии прототипа и предлагаемой технологии, скорость нарастания давления увеличивается более чем на 30%. В испытаниях определялась величина максимального давления, развиваемого при сгорании 10 г состава в объеме 93 см3, и время достижения максимального давления. Средние значения параметров, представленные в таблице, рассчитывались по результатам 3-5 экспериментов.

Результаты испытаний состава ТПКМ-66

Партия состава ТПКМ-66 Максимальное давление, МПа Время достижения максимального давления, мс Скорость нарастания давления, МПа/мс
01-0 - по технологии прототипа 86,4 10,5 8,2
01оп-1 - по предлагаемой технологии(получена из партии 01-0 путем термостатирования при 100°C в течение 24 ч) 89,8 7,2 12,5
01оп-2 - по предлагаемой технологии(получена из партии 01-0 путем термостатирования при 80°C в течение 48 ч) 88,6 8,3 10,7
01оп-3 - по предлагаемой технологии(получена из партии 01-0 путем термостатирования при 120°C в течение 18 ч) 92,1 7,1 13,0
02-0 - по технологии прототипа 80,0 11,2 7,1
02оп-1 - по предлагаемой технологии(получена из партии 02-0 путем термостатирования при 200°C в течение 1 ч) 95,2 10,1 9,4
02оп-2 - по предлагаемой технологии(получена из партии 02-0 путем термостатирования при 180°C в течение 2 ч) 96,7 10,3 9,4

Температурные границы теплового воздействия в предлагаемом способе изготовления газогенерирующего состава установлены исходя из свойств компонентов, использующихся в производстве газогенерирующих составов, включая растворители полимерных связующих, требований безопасности, экономических и организационных факторов. Если процесс удаления растворителя и образования пор вести при температуре менее 80°C, то потребуется очень много времени, а результат (приращение мощности состава) может быть незначительным. Превышение температуры 200°C может приводить к разложению состава, изменению его свойств, самопроизвольному воспламенению.

Длительность температурного воздействия определяется экспериментально в зависимости от выбранной температуры. При 80°С для получения полезного эффекта могут потребоваться десятки часов. При 200°С может оказаться достаточной получасовая выдержка в камере тепла.

Способ получения газогенерирующего пиротехнического состава, содержащего полимерное связующее, включающий смешение компонентов, формование из смеси жгута и резку жгута на зерна, отличающийся тем, что смешение компонентов осуществляют с использованием растворителей полимерного связующего, а зерна подвергают воздействию температуры в диапазоне 80-200°C в течение времени, необходимого для испарения растворителя из зерен.
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-5 из 5.
27.02.2014
№216.012.a738

Трубка воспламенительная электроударного действия

Изобретение относится к средствам воспламенения (СВ) и предназначено для зажжения пороховых метательных зарядов артиллерийских боеприпасов картузного заряжания. Изобретение направлено на создание конструкции воспламенительной трубки, обеспечивающей безотказность функционирования артиллерийского...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002508523
Дата охранного документа: 27.02.2014
10.08.2014
№216.012.e60c

Способ упаковки дефектных отработавших твэлов ядерного реактора и устройство для его осуществления

Группа изобретений относится к ядерной технике, в частности к упаковке (загрузке) дефектных отработавших твэлов в ампулу (пенал) для временного хранения в бассейне выдержки и последующей транспортировки на переработку. После загрузки отработавших твэлов в пенал и запрессовки верхней крышки на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002524685
Дата охранного документа: 10.08.2014
10.09.2015
№216.013.7ab9

Электровоспламенитель

Изобретение относится к области электрических средств воспламенения и предназначено для автономного воспламенения взрывчатых веществ, пиротехнических композиций и т.п., например, в фейерверках, или в составе электрических средств инициирования и пироавтоматики. Электровоспламенитель содержит...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002563006
Дата охранного документа: 10.09.2015
13.01.2017
№217.015.73d9

Капсюль-воспламенитель

Изобретение относится к средствам воспламенения, преимущественно для воспламенения метательных зарядов гранатометных выстрелов, а также для патронов катапультирования аварийного спасания. Капсюль-воспламенитель содержит цилиндрическую оболочку и расположенную в ней наковаленку, опирающуюся на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002597649
Дата охранного документа: 20.09.2016
29.12.2017
№217.015.fe12

Электродетонатор для прострелочно-взрывных работ, защищенный от блуждающих токов

Изобретение относится к средствам инициирования и предназначено для инициирования детонирующего шнура, шашечных зарядов взрывчатых веществ и т.п. в негерметичной прострелочно-взрывной аппаратуре, использующейся преимущественно при геологоразведке и разработке нефтяных и газовых месторождений....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002638073
Дата охранного документа: 11.12.2017
Показаны записи 1-10 из 15.
27.02.2014
№216.012.a738

Трубка воспламенительная электроударного действия

Изобретение относится к средствам воспламенения (СВ) и предназначено для зажжения пороховых метательных зарядов артиллерийских боеприпасов картузного заряжания. Изобретение направлено на создание конструкции воспламенительной трубки, обеспечивающей безотказность функционирования артиллерийского...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002508523
Дата охранного документа: 27.02.2014
10.08.2014
№216.012.e60c

Способ упаковки дефектных отработавших твэлов ядерного реактора и устройство для его осуществления

Группа изобретений относится к ядерной технике, в частности к упаковке (загрузке) дефектных отработавших твэлов в ампулу (пенал) для временного хранения в бассейне выдержки и последующей транспортировки на переработку. После загрузки отработавших твэлов в пенал и запрессовки верхней крышки на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002524685
Дата охранного документа: 10.08.2014
10.09.2015
№216.013.7ab9

Электровоспламенитель

Изобретение относится к области электрических средств воспламенения и предназначено для автономного воспламенения взрывчатых веществ, пиротехнических композиций и т.п., например, в фейерверках, или в составе электрических средств инициирования и пироавтоматики. Электровоспламенитель содержит...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002563006
Дата охранного документа: 10.09.2015
13.01.2017
№217.015.73d9

Капсюль-воспламенитель

Изобретение относится к средствам воспламенения, преимущественно для воспламенения метательных зарядов гранатометных выстрелов, а также для патронов катапультирования аварийного спасания. Капсюль-воспламенитель содержит цилиндрическую оболочку и расположенную в ней наковаленку, опирающуюся на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002597649
Дата охранного документа: 20.09.2016
29.12.2017
№217.015.fe12

Электродетонатор для прострелочно-взрывных работ, защищенный от блуждающих токов

Изобретение относится к средствам инициирования и предназначено для инициирования детонирующего шнура, шашечных зарядов взрывчатых веществ и т.п. в негерметичной прострелочно-взрывной аппаратуре, использующейся преимущественно при геологоразведке и разработке нефтяных и газовых месторождений....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002638073
Дата охранного документа: 11.12.2017
09.08.2018
№218.016.7a13

Способ изготовления пиротехнических составов

Изобретение относится к способу изготовления пиротехнических составов для снаряжения замедлительных узлов средств инициирования. Способ заключается в изготовлении пиротехнических составов из окислителей и горючих путем измельчения и смещения компонентов совместно при воздействии ультразвука в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002663047
Дата охранного документа: 01.08.2018
18.05.2019
№219.017.5984

Взрывной патрон для прострелочно-взрывных работ

Изобретение относится к средствам инициирования и предназначено для инициирования детонирующего шнура в герметичной прострелочно-взрывной аппаратуре. Взрывной патрон состоит из корпуса (гильзы без дна), в котором размещены электровоспламенительный узел, передаточный заряд и малогабаритный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002429443
Дата охранного документа: 20.09.2011
18.05.2019
№219.017.5a98

Способ получения эластичного взрывчатого состава

Изобретение относится к способам получения эластичных взрывчатых составов, которые могут быть использованы при производстве зарядов разнообразной геометрической формы различного назначения (детонирующие шнуры, разводки и т.д.) методами, используемыми для обработки термопластичных материалов....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002435751
Дата охранного документа: 10.12.2011
18.05.2019
№219.017.5ab3

Способ получения термопластичного взрывчатого состава

Изобретение относится к способам получения термопластичных взрывчатых составов, которые благодаря своим свойствам могут быть использованы при производстве зарядов разнообразной геометрической формы методами, используемыми для обработки термопластичных материалов. Способ получения взрывчатого...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002439044
Дата охранного документа: 10.01.2012
18.05.2019
№219.017.5acc

Способ получения пикрата калия

Изобретение относится к способу получения пикрата калия путем взаимодействия пикриновой кислоты с углекислым калием, отличающемуся тем, что пикриновую кислоту используют в качестве раствора в этиловом спирте при концентрации (5,5÷7,5) %, углекислый калий используют в качестве водного раствора...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002434844
Дата охранного документа: 27.11.2011
+ добавить свой РИД