Результат интеллектуальной деятельности: ПЛАСТИЧНЫЙ ВЗРЫВЧАТЫЙ СОСТАВ

Изобретение относится к области разработки взрывчатых составов, обладающих пластичными свойствами, и может использоваться при производстве тонкослойных зарядов разнообразной геометрической формы различного назначения с возможностью их перфорации, в частности, тонкослойных пластин и лент. Взрывчатый состав предназначен для использования в устройствах взрывной автоматики, широко применяемой в авиационной и ракетно - космической технике (взрывные логические схемы, системы разделения ступеней и отстрела парашютов, системы аварийной разгерметизации, детонационные разводки и замки), в промышленных изделиях для буровзрывных работ (взрывные перфораторы нефтяных скважин, детонационные шнуры и т.п.), а также для создания импульсных нагрузок высокой интенсивности при ударных испытаниях различных объектов техники.

Известен взрывчатый состав, обладающий пластичными свойствами и содержащий бризантное взрывчатое вещество (гексоген, октоген, ТЭН), воду в качестве пластификатора и растворимое в нем связующее, в качестве связующего используют поливиниловый спирт или поливинилацетат.(патент Российской Федерации №2086525, C06B 25/32, опубл. 10.08.1997 г.)

Недостатком данного взрывчатого состава является невозможность получения тонких пленок (пластин, лент), так как состав обладает пластичными свойствами только на время изготовления.

Известен взрывчатый состав (пластичная взрывчатая масса), легко формуемый вручную, на основе восокобризантных твердых взрывчатых веществ, таких как циклотриметилентринитроамин, пентаэритриттетранитрат и полимерного связующего (силиконовое масло), описанный в заявке ФРГ №2027709, C06B 25/34, опубл. 16.02.1978 г.

Недостатком данного взрывчатого состава является невозможность получения тонкослойных перфорированных зарядов, так как силиконовое масло, взятое в качестве связующего, не позволяет раскатать полученную массу, а только размягчает композицию.

Ближайшим техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является взрывчатый состав на основе бризантного взрывчатого вещества и полимерного связующего из смеси высокомолекулярного и низкомолекулярного полиизобутиленов, взятых в соотношении 2:1, соответственно. В качестве бризантного взрывчатого вещества применен бензотрифуроксан, патент РФ №2383518, C06B 25/34, C06B 45/06, опубл. 10.03.2010.

Из данного взрывчатого состава возможно изготавливать тонкие, способные к детонации ленты толщиной менее 0,3 мм, однако отсутствует возможность снижения удельного импульса за счет ее перфорации путем уменьшения площади из-за высокой чувствительности к удару взрывчатого состава. Также к недостаткам относится низкая стабильность взрывчатых характеристик лент из этого взрывчатого состава в процессе их хранения.

Задача, решаемая предлагаемым изобретением, заключается в создании пластичного взрывчатого состава, предназначенного для изготовления тонких лент с возможностью снижения удельного импульса, создаваемого лентами при подрыве, со стабильными взрывчатыми характеристиками при их длительном хранении и с пониженной чувствительностью к удару для обеспечения возможности перфорирования лент.

Технический результат заключается в том, что пентаэритриттетранитрат обеспечивает необходимый критический диаметр детонации, стабильность взрывчатых свойств в процессе хранения, меньшее влияние дисперсности на взрывчатые свойства, а смесь полиизобутиленов придает составу пластичность, которая необходима для раскатывания в тонкую ленту и дальнейшего перфорирования. Пентаэритриттетранитрат обеспечивает требуемые характеристики безопасности (низкая чувствительность к удару) при перфорировании лент.

Для получения такого технического результата в предлагаемом взрывчатом составе, включающем бризантное ВВ и полимерное связующее из смеси высокомолекулярного и низкомолекулярного полиизобутиленов в соотношении 2:1, соответственно, согласно заявляемому изобретению, в качестве бризантного ВВ используют пентаэритриттетранитрат при следующем соотношении компонентов, мас. %: смесь полиизобутиленов от 11 до 13, а остальное - пентаэритриттетранитрат.

Каждый из вышеуказанных существенных признаков необходим, а их совокупность является достаточной для достижения нового качественного эффекта, не присущего признакам в их разобщенности.

При использовании пентаэритриттетранитрата и смеси полиизобутиленов (низкомолекулярного и высокомолекулярного) в предлагаемом соотношении обеспечиваются необходимая толщина и пластичность ленты, которая необходима для ее дальнейшего перфорирования и создания требуемого удельного импульса на единицу площади, а также обеспечивается стабильность взрывчатых свойств в процессе хранения.

Наличие в заявляемом изобретении признаков, отличающих его от прототипа, позволяет считать его соответствующим условию изобретения «новизна».

В процессе поиска не было выявлено технических решений, содержащих признаки, сходные с совокупностью отличительных признаков заявляемого состава, что позволяет сделать вывод о его соответствии критерию изобретения «изобретательский уровень».

Пример изготовления заявляемого взрывчатого состава Изготовление пластичного взрывчатого состава проводят путем смешения пентаэритриттетранитрата и заранее приготовленной смеси в хлороформе высокомолекулярного и низкомолекулярного полиизобутиленов, взятых в соотношении 2:1, соответственно. Полученную смесь перемешивают при комнатной температуре до получения однородной густой массы, гранулируют и высушивают. После сушки гранулы полученного состава перерабатывают в тонкослойные ленты, затем ленты перфорируют, исходя из требуемой площади для обеспечения удельного давления создаваемого лентой при подрыве.

Для экспериментальной проверки предлагаемого состава были приготовлены следующие рецептуры, изучение газодинамических характеристик которых подтвердило обоснованность предлагаемого взрывчатого состава (таблицы 1, 2).

Также были приготовлены взрывчатые составы с запредельным содержанием компонентов (таблица 1).

Проведенные экспериментальные исследования показали, что из предлагаемых составов оптимальному процентному содержанию компонентов, обеспечивающих требуемые характеристики, полностью удовлетворяет состав, указанный в первом столбце таблицы 1. В диапазоне 87-89 мас. % пентаэритриттетранитрата и 11-13% смеси полиизобутиленов достигается наилучший баланс технологических свойств состава и лент из него при обеспечении оптимальных характеристик безопасности.

Выход за пределы по содержанию компонентов (11-13% смеси полиизобутиленов и 87-89%) приводит к ухудшению газодинамических характеристик (безопасность и способность к детонации для обеспечения требуемого удельного импульса) и технологических свойств (пластичность, возможность перфорации):

- при увеличении содержания пентаэритриттетранитрата более масс. 89% и снижении смеси полиизобутиленов менее масс. 11% сильно ухудшаются технологические свойства состава и увеличивается его чувствительность к удару (столбец 3 таблицы 1);

- при уменьшении содержания пентаэритриттетранитрата менее масс. 87% и увеличении смеси полиизобутиленов более масс. 13% сильно ухудшаются технологические свойства лент из состава, не позволяющие подвергать ленты перфорации (столбец 2 таблицы 1).

Использование пентаэритриттетранитрата позволило создать пластичный взрывчатый состав, обеспечивающий необходимую толщину и пластичность ленты, которая необходима для ее дальнейшего перфорирования с целью создания требуемого удельного импульса. Подобранное соотношение компонентов в заявляемом составе обеспечивает требуемые характеристики безопасности при перфорировании лент, а также стабильность взрывчатых свойств в процессе хранения (столбец 1 таблицы 1) по сравнению с прототипом (столбец 5 таблицы 2).

Как видно из таблиц, предлагаемый взрывчатый состав:

- обладает пластичными свойствами, позволяющими производить раскатку лент толщиной от 0,24 до 0,30 мм, изготовленных из данного состава, с дальнейшей их перфорацией для варьирования величины удельного импульса, создаваемого лентой при подрыве;

- обеспечивает высокую стабильность взрывчатых характеристик лент из заявляемого состава в процессе их длительного хранения (химическая стойкость);

- обладает более низкими характеристиками чувствительности к удару, позволяющими производить перфорацию лент.

Вышеизложенные сведения о заявляемом составе, свидетельствуют о возможности его осуществления с помощью известных средств и методов. Таким образом, заявляемый состав соответствует критерию изобретения «промышленная применимость».