×
10.04.2015
216.013.3b53

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СТЕПЕНИ КРИСТАЛЛИЧНОСТИ СОСТАВОВ НА ОСНОВЕ ДИФЕНИЛАМИНА

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к способу определения степени кристалличности бинарных флегматизирующих составов на основе дифениламина(ДФА), не содержащих других имино- и аминосоединений. Способ может быть использован, например, для изучения характера распределения компонентов в составе, пористости в диффузионной зоне и других физико-химических характеристик порохов. Способ основан на использовании метода ИК-спектроскопии и заключается в следующем. Образцы готовят в виде расплава, фотометрируют в области 3300-3400 см и рассчитывают степень кристалличности (X) по формуле: где С - отношение интенсивностей полос поглощения дублета валентных колебаний NH-групп исходного ДФА при υ=3380 см к υ=3350 см C - отношение интенсивностей полос поглощения дублета валентных колебаний NH-групп в испытуемой смеси при υ=3380 см к υ=3350 см. При этом целесообразно использовать для определения ДФА только с высокоплавкими соединениями (с температурой плавления > 100C). Способ позволяет повысить точность оценки степени кристалличности и выбрать оптимальный состав для флегматизации энергетических композиций. 2 табл.
Основные результаты: Способ определения степени кристалличности составов на основе дифениламина, не содержащих других имино- и аминосоединений, отличающийся тем, что образцы готовят в виде расплава, фотометрируют в области 3300-3400 см, а степень кристалличности (X) рассчитывают по формуле где С - отношение интенсивностей полос поглощения дублета валентных колебаний NH-групп исходного ДФА при υ=3380 см к υ=3350 см C - отношение интенсивностей полос поглощения дублета валентных колебаний NH-групп в испытуемой смеси при υ=3380 см к и υ=3350 см.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к физико-химическому анализу и может быть использовано при определении степени кристалличности бинарных флегматизирующих составов на основе дифениламина.

Изобретение предназначено для определения степени кристалличности бинарных смесей на основе дифениламина (ДФА) методом ИК-спектроскопии.

Известны несколько способов определения степени кристалличности полимеров и композиций на их основе:

1. Рентгенографический [1], основанный на концепции строения целлюлозы как полимере, состоящем из двух фаз: кристаллической с той или иной степенью дефектности и аморфной, которую рассматривают, исходя из представлений об идеальном расплаве. Найденная из рентгенографических исследований степень кристалличности характеризует долю регулярно упакованных молекул, совокупность которых обусловливает появление на дифракционной картине брэгговских отражений, взятую по отношению к хаотически ориентированным молекулам, рассеивающим излучение диффузно.

Для расчета степени кристалличности реализуется метод Руланда в сочетании с методом выделения рассеяния аморфной составляющей. Контуры пиков аппроксимировались функцией Гаусса. Степень кристалличности рассчитывалась как из рентгенограмм, полученных на отражение, так и из реш генограмм, зарегистрированных в геометрии на просвет.

2. Рентгено-структурный [2], разработанный для модифицированных целлюлоз и основанный на предельно полном анализе формы пика рентгенограмм (002). Вся информация извлекается из склонов пика (002), получаемых при измерениях в малом диапазоне углов (2-3°). На основе полученных данных предложена модель целлюлозы с более сложной структурной организацией, включающая деформированные (изогнутые) макромолекулярные цепи. Предложенный метод разработан для определения степени кристалличности целлюлозы.

3. Неразрушающий [3], который включает нагрев образца до образования кристаллической фазы, при этом измеряют скорости теплового расширения образца при максимальном значении температуры и при минимальном ее значении в интервале температур, соответствующих образованию кристаллической фазы, а степень кристалличности определяют из отношения указанных скоростей теплового расширения образца. Этот метод был предложен для исследования физических и структурных свойств композиционных материалов на основе полимеров и сплавов.

4. Ультразвуковой [4], заключающийся в том, что осуществляют излучение импульсов ультразвуковых колебаний излучателем, производят прием импульсов, прошедших образец, приемником, измеряют скорости их распространения и коэффициент затухания ультразвуковых колебаний, а на основе измеренных параметров ультразвуковых колебаний рассчитывают степень кристалличности эластомера.

5. Способ [5], учитывающий пьезоэлектрические и пироэлектрические свойства целлюлозы в древесине. Подход позволяет проводить оценку степени кристалличности многих волокнообразующих полимеров.

6. Дифференциальная сканирующая калориметрия (ДСК) [6], позволяющая по изменению степени поглощения и определению температуры плавления с высокой точностью определять степень кристалличности различных компонентов, в том числе бинарных Полиэтилен-Полипропилен (ПЭ-ПП) смесей в изотропном и ориентированном состоянии [7] и смесей сополимеров этилена с випилацетатом (СЭВА), т.к. в зависимости от содержания винилацетата (ВА) реализуются необычные свойства композиций. Так, для смеси СЭВА-14+СЭВА-22 (число - содержание ВА в %) концентрационная зависимость степени кристалличности (к), оцененная методом ДСК, имеет положительное отклонение от аддитивных значений [8].

Недостатками всех рассмотренных методов является трудность в идентификации сложных смесей компонентов, применение дорогостоящего оборудования и высокая трудоемкость процесса.

Наиболее близким техническим решением является способ определения степени кристалличности целлюлозы методом ИК-спектроскопии [9], согласно которому в качестве критерия степени кристалличности целлюлозы предлагается величина отношения интенсивности полосы поглощения при 1372 см-1 (деформационные колебания СН-групп) к интенсивности полосы поглощения при 2900 см-1 (валентные колебания СН-групп).

Недостатком метода является ограниченность исследуемых объектов, т.е. возможность оценки степени кристалличности только различных видов целлюлоз.

Поэтому целью изобретения является разработка критерия оценки степени кристалличности бинарных составов на основе ДФА. В основу предлагаемого способа оценки степени кристалличности заложено измерение величины отношения максимума поглощения валентных колебаний NH-групп при υ1=3380 см-1 к υ2=3350 см-1.

При разработке данного способа оценки степени кристалличности бинарных составов на основе ДФА было установлено, что для исходного кристаллического ДФА (со степенью кристалличности 100%) данная полоса поглощения представляет дублет с двумя максимумами при υ1=3380 см-1 и и υ2=3350 см-1. В случае полной аморфизации композиционного состава на основе ДФА изменяется его агрегатное состояние, т.е. он становится жидким и степень его кристалличности составляет 0%. В основу предлагаемого способа оценки степени кристалличности заложено измерение величины отношения максимума поглощения валентных колебаний NH-групп при υ1=3380 см-1 к максимуму при и υ2=3350 см-1.

При подготовке смесей к испытаниям порошкообразные компоненты порохов тщательно перемешивают с ДФА в агатовой ступке, затем нагрева ют до полного расплава и отливают пленку на подложках из КВr. Образцы, полученные таким образом, фотометрируют в области 3300-3400 см-1 и рассчитывают соотношения полос поглощения дублета полосы валентных колебаний NH-групп по формуле (1)

где X - степень кристалличности состава, %;

CX - отношение интенсивностей полос поглощения дублета валентных колебаний NH-групп в испытуемой смеси;

СДФА - отношение интенсивностей полос поглощения дублета валентных колебаний NH-групп исходного ДФА.

В качестве второго компонента смеси могут использоваться, например, камфара, динитротолуол (ДНТ), централит II (Ц II) и другие соединения, не имеющие в структуре молекулы NH- и NH2-групп.

Например, в бинарных смесях ДФА: камфара расщепления полосы валентных колебаний NH-групп не наблюдается, т.е. степень кристалличности данных смесей равна 0. В отличие от них в ИК-спектрах бинарных смесей ДФА: Ц II (Ц I) наблюдается расщепление дублета полосы валентных колебаний NH-групп и степень кристалличности данных бинарных смесей составляет 70-98%. Результаты испытаний смесей различного состава приведены в табл.1.

При анализе бинарных смесей на основе ДФА в первую очередь учитывался тот факт, что NH-группы присутствуют только в структуре молекулы ДФА, а остальные компоненты не содержат NH-группы (вторичных ароматических аминных групп). Ниже приведены структурные формулы используемых соединений (таблица 2):

Все вышеприведенные соединения кроме ДФА не содержат вторичных ароматических аминных групп.

Изменение формы полосы поглощения валентных колебаний NH-групп и соотношения интенсивностей полос поглощения обуславливаются процессами образования межмолекулярных связей с участием протонов NH-групп соединений. Энергия образующихся межмолекулярных связей коррелирует со степенью кристалличности испытуемых смесей: чем выше энергия образующихся комплексов, тем ниже степень кристалличности.

Предлагаемый нами способ позволяет с высокой экспрессностью, точностью и информативностью проводить оценку степени кристалличности различных бинарных составов на основе ДФА и, в частности, выбрать оптимальный состав для флегматизации энергетических композиций.

Источники информации

1. Степень кристалличности целлюлозных материалов и определение размеров областей когерентного рассеяния / Л.А.Алешина, Л.А.Луговская, А.Д.Фофанов II Всероссийская конференция «Химия и технология растительных веществ» // Казань.- 2002.

2. Количественный рентгено-структурный анализ модифицированных целлюлоз / Н.А.Секушин, Л.С.Кочева, В.А.Демин // Химия растительного сырья. 1999. №1.С.59-64.

3. Патент №2064678 Российской Федерации, МПК7 G01N 33/44, G01N 25/02. Способ определения степени кристалличности материалов / Лобачев К.И.; Баталов B.C.; заявитель и патентообладатель Специальное конструкторско-технологическое бюро световых и светосигнальных приборов Акционерного общества "Электролуч" - №4808391/25; заявл. 30.03.1990; опубл. 27.07.1996.

4. Патент №2291420 Российской Федерации, МПК7 G01N 29/07, G01N 29/11. Способ определения степени кристалличности эластомеров ультразвуковым методом / Битюков В.К., Хвостов А.А., Сотников П.А.; заявитель и патентообладатель Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Воронежская государственная технологическая академия - заявл. 11.07.2005; опубл. 10.01.2007

5. Новый подход к определению степени кристалличности целлюлозы в древесине / Н.Ю.Евсикова, Н.С.Камалова, Н.Н.Матвеев, В.В.Постников//ИЗВЕСТИЯ РАН. Серия физическая. 2010, т. 74, №9, с.1373-1374.

6. Дифференциальная сканирующая калориметрия / Емелина, А.Л. // Учебное пособие, М: МГУ. - 2009.

7. Взаимосвязь структуры и свойств ПЭ-ПП смесей / Прядилова О.В., Петронюк Ю.С., Чертышная Ю.В., Леднева О.А., Попов А.А. // Бутлеровские сообщения. 2002. №11. Т.З.

8. Структурные особенности бинарных смесей сополимеров этилена и винилацетата / Стоянов О.В., Герасимов В.К., Чалых А.Е., Хузаханов P.M., Ахмадиев P.P., Алиев А.Д., Вокаль М.В.// Структура и динамика молекулярных систем. Яльчик 2006, с.265-268.

9. Целлюлоза и ее производные / Байклз Н., Сегал Л. // М.: «Мир», 1974. С.231-233.

Способ определения степени кристалличности составов на основе дифениламина, не содержащих других имино- и аминосоединений, отличающийся тем, что образцы готовят в виде расплава, фотометрируют в области 3300-3400 см, а степень кристалличности (X) рассчитывают по формуле где С - отношение интенсивностей полос поглощения дублета валентных колебаний NH-групп исходного ДФА при υ=3380 см к υ=3350 см C - отношение интенсивностей полос поглощения дублета валентных колебаний NH-групп в испытуемой смеси при υ=3380 см к и υ=3350 см.
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СТЕПЕНИ КРИСТАЛЛИЧНОСТИ СОСТАВОВ НА ОСНОВЕ ДИФЕНИЛАМИНА
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СТЕПЕНИ КРИСТАЛЛИЧНОСТИ СОСТАВОВ НА ОСНОВЕ ДИФЕНИЛАМИНА
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 150.
10.01.2013
№216.012.187c

Плавкий состав для эмульсионной флегматизации порохов

Изобретение относится к области производства порохов для патронов к стрелковому оружию. Для поверхностной обработки порохов предложен плавкий состав, включающий 90-50 мас.% динитротолуола и 10-50 мас.% централита II, способный образовывать эмульсию расплава в водной среде. Изобретение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002471760
Дата охранного документа: 10.01.2013
27.01.2013
№216.012.1f81

Способ получения наполненных нитратов целлюлозы

Изобретение относится к области получения порохов для стрелкового оружия и артиллерии. Способ получения наполненных нитратов целлюлозы (НЦ) включает перемешивание в воде нитратов целлюлозы и ввод наполнителя, при этом в качестве наполнителя используется калиевая соль...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473566
Дата охранного документа: 27.01.2013
10.02.2013
№216.012.2367

Взрывозащитная форма аппарата конечной фазы производства пироксилиновых и сферических порохов

Изобретение относится к устройству аппарата конечной фазы производства пироксилиновых и сферических порохов, таких как сушка, мешка, укупорка или транспортировка. Согласно изобретению аппарат имеет конусообразную форму с углом конусности не менее 40°. Решение обеспечивает взрывобезопасные...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002474565
Дата охранного документа: 10.02.2013
20.04.2013
№216.012.37be

Секционный картуз дисковой формы

Изобретение относится к области военной техники, в частности к секционным картузам дисковой формы для метательных зарядов артиллерии. Секционный картуз дисковой формы состоит из двух тканевых заготовок в виде круга, соединенных посредством швов, и заполнен навеской воспламеняющего состава....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002479823
Дата охранного документа: 20.04.2013
27.04.2013
№216.012.3a02

Способ получения водоустойчивого нитрата аммония (аммиачной селитры)

Изобретение относится к химической промышленности и может быть использовано при получении промышленных взрывчатых веществ и пролонгированных удобрений. Нитрат аммония измельчают одновременно при перемешивании совместно с гидрофобобизаторами - солями стеариновой кислоты в количестве не менее 0,1...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002480411
Дата охранного документа: 27.04.2013
10.05.2013
№216.012.3e6a

Заряд для 5,6 мм спортивного тренировочного патрона кольцевого воспламенения

Изобретение относится к области разработки зарядов к 5,6 мм спортивному патрону кольцевого воспламенения. Заряд состоит из сферического пороха, размещенного в гильзе с пулей. Заряд выполнен из пороховых элементов, состоящих из смеси 60…80 мас.% пироксилина с содержанием оксида азота 212,5…213,5...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002481545
Дата охранного документа: 10.05.2013
10.05.2013
№216.012.3e6c

Заряд для 5,6 мм спортивного патрона кольцевого воспламенения

Изобретение относится к области разработки зарядов для спортивно-винтовочных патронов к стрелковому оружию, в частности для элитного 5,6 мм спортивного патрона кольцевого воспламенения. Заряд для элитного 5,6 мм спортивного патрона кольцевого воспламенения состоит из сферического пороха,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002481547
Дата охранного документа: 10.05.2013
10.05.2013
№216.012.3e6d

Заряд для 9 мм пистолетного патрона

Изобретение относится к области разработки зарядов к 9 мм пистолетному патрону. Заряд состоит из частиц сферического пороха размером 0,2…0,4 мм. Заряд размещен в капсулированной гильзе с пулей. Заряд выполнен с насыпной плотностью 0,580…0,980 кг/дм из частиц, включающих смесь нитроцеллюлозы с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002481548
Дата охранного документа: 10.05.2013
10.05.2013
№216.012.3e6e

Заряд для 7,62 мм винтовочного патрона

Изобретение относится к области разработки зарядов к 7,62 мм винтовочному патрону. Патрон содержит пулю, капсюлированную гильзу и размещенный в ней заряд из пороха. Порох состоит из пироксилина, дифениламина, динитротолуола, централита I, графита, этилацетата и влаги. Заряд содержит 70…80 мас.%...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002481549
Дата охранного документа: 10.05.2013
10.07.2013
№216.012.5400

Способ флегматизации двухосновного сферического пороха

Изобретение относится к области производства сферических двухосновных порохов. Способ флегматизации сферического двухосновного пороха включает приготовление первой флегматизирующей эмульсии перемешиванием с водой флегматизатора α,ω-диметакрил-(бис-триэтиленгликоль) фталата (МГФ-9) в количестве...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002487107
Дата охранного документа: 10.07.2013
Показаны записи 1-10 из 203.
10.01.2013
№216.012.187c

Плавкий состав для эмульсионной флегматизации порохов

Изобретение относится к области производства порохов для патронов к стрелковому оружию. Для поверхностной обработки порохов предложен плавкий состав, включающий 90-50 мас.% динитротолуола и 10-50 мас.% централита II, способный образовывать эмульсию расплава в водной среде. Изобретение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002471760
Дата охранного документа: 10.01.2013
27.01.2013
№216.012.1f81

Способ получения наполненных нитратов целлюлозы

Изобретение относится к области получения порохов для стрелкового оружия и артиллерии. Способ получения наполненных нитратов целлюлозы (НЦ) включает перемешивание в воде нитратов целлюлозы и ввод наполнителя, при этом в качестве наполнителя используется калиевая соль...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473566
Дата охранного документа: 27.01.2013
10.02.2013
№216.012.2367

Взрывозащитная форма аппарата конечной фазы производства пироксилиновых и сферических порохов

Изобретение относится к устройству аппарата конечной фазы производства пироксилиновых и сферических порохов, таких как сушка, мешка, укупорка или транспортировка. Согласно изобретению аппарат имеет конусообразную форму с углом конусности не менее 40°. Решение обеспечивает взрывобезопасные...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002474565
Дата охранного документа: 10.02.2013
27.04.2013
№216.012.3a02

Способ получения водоустойчивого нитрата аммония (аммиачной селитры)

Изобретение относится к химической промышленности и может быть использовано при получении промышленных взрывчатых веществ и пролонгированных удобрений. Нитрат аммония измельчают одновременно при перемешивании совместно с гидрофобобизаторами - солями стеариновой кислоты в количестве не менее 0,1...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002480411
Дата охранного документа: 27.04.2013
10.05.2013
№216.012.3e6a

Заряд для 5,6 мм спортивного тренировочного патрона кольцевого воспламенения

Изобретение относится к области разработки зарядов к 5,6 мм спортивному патрону кольцевого воспламенения. Заряд состоит из сферического пороха, размещенного в гильзе с пулей. Заряд выполнен из пороховых элементов, состоящих из смеси 60…80 мас.% пироксилина с содержанием оксида азота 212,5…213,5...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002481545
Дата охранного документа: 10.05.2013
10.05.2013
№216.012.3e6c

Заряд для 5,6 мм спортивного патрона кольцевого воспламенения

Изобретение относится к области разработки зарядов для спортивно-винтовочных патронов к стрелковому оружию, в частности для элитного 5,6 мм спортивного патрона кольцевого воспламенения. Заряд для элитного 5,6 мм спортивного патрона кольцевого воспламенения состоит из сферического пороха,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002481547
Дата охранного документа: 10.05.2013
10.05.2013
№216.012.3e6d

Заряд для 9 мм пистолетного патрона

Изобретение относится к области разработки зарядов к 9 мм пистолетному патрону. Заряд состоит из частиц сферического пороха размером 0,2…0,4 мм. Заряд размещен в капсулированной гильзе с пулей. Заряд выполнен с насыпной плотностью 0,580…0,980 кг/дм из частиц, включающих смесь нитроцеллюлозы с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002481548
Дата охранного документа: 10.05.2013
10.05.2013
№216.012.3e6e

Заряд для 7,62 мм винтовочного патрона

Изобретение относится к области разработки зарядов к 7,62 мм винтовочному патрону. Патрон содержит пулю, капсюлированную гильзу и размещенный в ней заряд из пороха. Порох состоит из пироксилина, дифениламина, динитротолуола, централита I, графита, этилацетата и влаги. Заряд содержит 70…80 мас.%...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002481549
Дата охранного документа: 10.05.2013
10.07.2013
№216.012.5400

Способ флегматизации двухосновного сферического пороха

Изобретение относится к области производства сферических двухосновных порохов. Способ флегматизации сферического двухосновного пороха включает приготовление первой флегматизирующей эмульсии перемешиванием с водой флегматизатора α,ω-диметакрил-(бис-триэтиленгликоль) фталата (МГФ-9) в количестве...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002487107
Дата охранного документа: 10.07.2013
10.07.2013
№216.012.5402

Сферический пироксилиновый порох для 9 мм спортивного пистолетного патрона

Изобретение относится к области получения сферических порохов для стрелкового оружия. Порох для спортивного пистолетного патрона содержит нитроцеллюлозу, октоген, дифениламин, технический углерод и графит, этилацетат и влагу, при этом в качестве нитроцеллюлозы содержит смесь нитроцеллюлозы с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002487109
Дата охранного документа: 10.07.2013
+ добавить свой РИД