RU2597120C2 - Материал повышенной термостойкости жесткого сгорающего картуза - Google Patents
Материал повышенной термостойкости жесткого сгорающего картуза Download PDFInfo
- Publication number
- RU2597120C2 RU2597120C2 RU2015102324/05A RU2015102324A RU2597120C2 RU 2597120 C2 RU2597120 C2 RU 2597120C2 RU 2015102324/05 A RU2015102324/05 A RU 2015102324/05A RU 2015102324 A RU2015102324 A RU 2015102324A RU 2597120 C2 RU2597120 C2 RU 2597120C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- heat resistant
- resistant material
- cellulose
- polyvinyl acetate
- binder
- Prior art date
Links
Landscapes
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)
Abstract
Изобретение относится к производству материалов для жестких сгорающих картузов. Материал повышенной термостойкости жесткого сгорающего картуза содержит в качестве связующего поливинилацетат, в качестве армирующего компонента - волокна непластифицированной целлюлозы со степенью размола 42-48°ШР, взрывчатое вещество, такое как октоген, гексоген или тетрил, а также алюминий при соответствующем соотношении компонентов. Материал обладает повышенной термостабильностью и сниженной чувствительностью к механическим воздействиям. 1 табл., 5 пр.
Description
Изобретение относится к области производства сгорающих материалов (СМ) для различных областей техники.
В настоящий момент известны составы сгорающих материалов, применяемых для изготовления жестких сгорающих картузов и для пороховых зарядов бескорпусных аккумуляторов давления [1, 2]. Сгорающий материал состоит из энергетических связующих, энергонасыщенных наполнителей и армирующих компонентов. При применении зарядов в скважинах глубиной до 7 км ожидается сильный нагрев композиции, который можно предотвратить за счет применения картузов с повышенной термостойкостью.
Наиболее близким принятым за прототип предлагаемого изобретения является состав материала жесткого сгорающего картуза (ЖСК), содержащий следующие компоненты в мас. % [1]:
термореактивная полимерная композиция - 30-37;
пироксилиновое волокно - 18-22;
взрывчатое вещество - 42-48;
сверх 100%:
спирт этиловый - 10;
смачиватель - 0,1.
В качестве взрывчатого вещества может быть использован октоген, гексоген, тетрил, в качестве смачивателя - пента-69, формальгликоль или глицерин. Термореактивная полимерная композиция может быть представлена в виде упруговязкого акрилатного связующего - олигомера Д-10 М, олигоэфиракрилата ТГМ-3, метилметакрилата, перекиси бензоила.
Недостатком известного состава сгорающего материала является то, что индивидуальные энергетические компоненты такой композиции, например пироксилиновое волокно, способны к автокаталитическому разложению, которое медленно протекает даже при комнатной температуре. Для предотвращения этого процесса необходимо дополнительно вводить стабилизатор химической стойкости.
Задачей изобретения является повышение термостабильности и снижение чувствительности материала ЖСК к механическим воздействиям при изготовлении из него изделий.
Задача решается за счет того, что материал повышенной термостойкости жесткого сгорающего картуза (ЖСК), включающий связующее, армирующий компонент и взрывчатое вещество (октоген, гексоген тетрил), в качестве армирующего компонента использует волокна непластифицированной целлюлозы, в качестве связующего - поливинилацетат и дополнительно содержит алюминий при следующем содержании компонентов, мас. %:
Взрывчатое вещество | 57-62 |
Алюминий | 1,0-1,7 |
Поливинилацетат | 10-17 |
Целлюлоза со степенью | |
размола 42-48°ШР | остальное |
Изготовление составов материала ЖСК проводились следующим образом.
Целлюлоза в кипах поступает в ролл, где измельчается и разволокняется до 42-48°ШР (Шопер Риглера), а затем по трубопроводу поступает в смеситель, где при температуре 20-25°С в водной дисперсионной среде, содержащей эмульсию поливинилацетата (ПВА), происходит ее суспендирование, затем в смеситель загружается гексоген с влажностью 40%. ПВА высаживается на волокна целлюлозы путем ввода соответствующего количества сульфата алюминия. Водная суспензия компонентов (целлюлоза-ПВА-алюминий-гексоген) с концентрацией 1,0% подается в аппарат формования, полученная матрица затем прессуется при температуре 110-120°С.
В составе материала ЖСК целлюлоза волокнистой формы выполняет функцию армирующего компонента, поливинилацетат (ПВА) - связующего, гексоген выполняет функцию энергонасыщенного компонента. Все соединения по отдельности известны и описаны в литературе. ПВА применяется в виде 50%-ной эмульсии, водные дисперсии которого относятся к термопластичным синтетическим клеям, обладающим высокой адгезионной способностью к различным материалам. Поскольку процесс нанесения ПВА на целлюлозу осуществляется при действии сульфата алюминия Al2(SO4)3 с образованием комплекса общей формулы (C4O2H7)n·Al, где n=12-17, это объясняет наличие алюминия в составе материала.
Состав материала повышенной термостойкости ЖСК на основе гексогена и его характеристики приведены в таблице.
Из данных таблицы видно, что при изготовлении ЖСК по разработанным режимам (примеры 1-3) обеспечивается необходимая при формовании прочность материала, а температура вспышки при 1 минутной задержке материала повышенной термостойкости находится в пределах 221-228°C, штатный аналог имеет температуру вспышки при тех же условиях, равную 198°C. Повышается нижний предел высоты падения груза с 80 мм до 140 мм, что снижает опасность изготовления сгорающих материалов. При увеличении содержания ПВА более 17 мас. % эффекта повышения прочности не наблюдается, так как при этом снижается содержание армирующего компонента (пр. 4), т.е ухудшаются условия его дальнейшей переработки, а при увеличении армирующего компонента (пр. 5) уменьшается количество энергонасыщенного компонента - гексогена, т.е. снижаются энергетические характеристики материала (теплота сгорания).
При использовании целлюлозы с меньшей степенью размола чем 42°ШР происходит уменьшение прочностных характеристик материала жесткого сгорающего картуза, а также появление на поверхности материала участков с узлами неразволокненной целлюлозы. Увеличение степени размола больше 48°ШР ведет к увеличению длительности процесса разволокнения и уменьшению длины волокна, что также отрицательно сказывается на прочностных характеристиках материала жестких сгорающих картузов.
Таким образом, исключение из состава материала нитратов целлюлозы в виде пироксилинового волокна повышает термическую стабильность и снижает чувствительность материала к механическим воздействиям, что подтверждает положительный эффект изобретения.
Источники информации
1. Патент РФ 2503807 от 10.01.2014, кл. Е21В 43/263.
2. Патент Кореи KR 960004922 от 17.04.1996, кл. F42В 5/38.
Claims (1)
- Материал повышенной термостойкости жесткого сгорающего картуза, включающий связующее, армирующий компонент и взрывчатое вещество, отличающийся тем, что в качестве армирующего компонента используются волокна непластифицированной целлюлозы, в качестве связующего - поливинилацетат и дополнительно содержит алюминий при следующем содержании компонентов, мас. %:
Взрывчатое вещество
(октоген, гексоген, тетрил) 57-62 Алюминий 1,0-1,7 Поливинилацетат 10-17 Целлюлоза со степенью размола 42-48°ШР остальное
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015102324/05A RU2597120C2 (ru) | 2015-01-26 | 2015-01-26 | Материал повышенной термостойкости жесткого сгорающего картуза |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015102324/05A RU2597120C2 (ru) | 2015-01-26 | 2015-01-26 | Материал повышенной термостойкости жесткого сгорающего картуза |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2015102324A RU2015102324A (ru) | 2016-08-10 |
RU2597120C2 true RU2597120C2 (ru) | 2016-09-10 |
Family
ID=56612552
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015102324/05A RU2597120C2 (ru) | 2015-01-26 | 2015-01-26 | Материал повышенной термостойкости жесткого сгорающего картуза |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2597120C2 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2654758C2 (ru) * | 2016-11-08 | 2018-05-22 | Федеральное казенное предприятие "Государственный научно-исследовательский институт химических продуктов" (ФКП "ГосНИИХП") | Материал имитатора жесткого сгорающего картуза |
RU2684785C1 (ru) * | 2018-03-29 | 2019-04-15 | Федеральное казенное предприятие "Государственный научно-исследовательский институт химических продуктов" (ФКП "ГосНИИХП") | Материал жесткого сгорающего картуза |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3504630A (en) * | 1968-03-14 | 1970-04-07 | Us Army | Combustible cartridge with fibrous porous base having crystalline explosive disposed therein |
US4068589A (en) * | 1974-06-14 | 1978-01-17 | Wasag Chemie Ag | Method for the production of combustible ammunition containers and product thereof |
US4365558A (en) * | 1978-12-15 | 1982-12-28 | Societe Nationale Des Poudres Et Explosifs | Combustible objects, in particular combustible cartridge cases, which are heat-resistant |
US5237928A (en) * | 1988-07-28 | 1993-08-24 | Dynamit Nobel Aktiengesellschaft | Combustible cartridge case |
US5454323A (en) * | 1993-10-05 | 1995-10-03 | Societe Nationale Des Poudres Et Explosifs | Combustible container elements for artillery ammunition, method of manufacture and use of such elements |
KR960004922B1 (ko) * | 1992-04-08 | 1996-04-17 | 주식회사한화 | 가변 추진장약 용기의 제조방법 |
RU2502867C2 (ru) * | 2012-03-15 | 2013-12-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное объединение "Сварог" | Способ обработки призабойной зоны пласта зарядом при повышенных температурах |
RU2503807C2 (ru) * | 2012-03-15 | 2014-01-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное объединение "Сварог" | Устройство для обработки продуктивного пласта с твердотопливным зарядом и картузом |
-
2015
- 2015-01-26 RU RU2015102324/05A patent/RU2597120C2/ru active
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3504630A (en) * | 1968-03-14 | 1970-04-07 | Us Army | Combustible cartridge with fibrous porous base having crystalline explosive disposed therein |
US4068589A (en) * | 1974-06-14 | 1978-01-17 | Wasag Chemie Ag | Method for the production of combustible ammunition containers and product thereof |
US4365558A (en) * | 1978-12-15 | 1982-12-28 | Societe Nationale Des Poudres Et Explosifs | Combustible objects, in particular combustible cartridge cases, which are heat-resistant |
US5237928A (en) * | 1988-07-28 | 1993-08-24 | Dynamit Nobel Aktiengesellschaft | Combustible cartridge case |
KR960004922B1 (ko) * | 1992-04-08 | 1996-04-17 | 주식회사한화 | 가변 추진장약 용기의 제조방법 |
US5454323A (en) * | 1993-10-05 | 1995-10-03 | Societe Nationale Des Poudres Et Explosifs | Combustible container elements for artillery ammunition, method of manufacture and use of such elements |
RU2502867C2 (ru) * | 2012-03-15 | 2013-12-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное объединение "Сварог" | Способ обработки призабойной зоны пласта зарядом при повышенных температурах |
RU2503807C2 (ru) * | 2012-03-15 | 2014-01-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное объединение "Сварог" | Устройство для обработки продуктивного пласта с твердотопливным зарядом и картузом |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2654758C2 (ru) * | 2016-11-08 | 2018-05-22 | Федеральное казенное предприятие "Государственный научно-исследовательский институт химических продуктов" (ФКП "ГосНИИХП") | Материал имитатора жесткого сгорающего картуза |
RU2684785C1 (ru) * | 2018-03-29 | 2019-04-15 | Федеральное казенное предприятие "Государственный научно-исследовательский институт химических продуктов" (ФКП "ГосНИИХП") | Материал жесткого сгорающего картуза |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2015102324A (ru) | 2016-08-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Matkó et al. | Flame retardancy of biodegradable polymers and biocomposites | |
RU2597120C2 (ru) | Материал повышенной термостойкости жесткого сгорающего картуза | |
JP2014105217A (ja) | 複合樹脂組成物及び複合樹脂組成物の製造方法 | |
CN109810414A (zh) | 一种异氰酸酯表面改性碳纤维-聚丙烯复合材料及其制备方法 | |
WO2014022654A2 (en) | Bio-based binder and fiberglass insulation | |
CN104804375A (zh) | 一种高韧性氧化石墨烯密胺树脂及其制备方法 | |
CN102887803A (zh) | 低压力成型炸药 | |
WO2017056102A4 (en) | Biodegradable plastic from non-edible natural polymer | |
US4140561A (en) | Explosive composition and process with rheology modifying agent | |
RU2586198C1 (ru) | Материал инертного имитатора жесткого сгорающего картуза | |
DE60107057D1 (de) | Wärmehärtende harzzusammensetzung einer radikalisch härtbaren harzmischung und kohlenstofffasern | |
CN104817674A (zh) | 一种阻燃耐热氧化石墨烯密胺树脂及其制备方法 | |
Shedge et al. | Polyvinyl acetate resin as a binder effecting mechanical and combustionproperties of combustible cartridge case formulations | |
CN105463846B (zh) | 一种用于碳纤维的水溶性上浆剂组合物及其制备方法 | |
RU2654758C2 (ru) | Материал имитатора жесткого сгорающего картуза | |
CN109438146B (zh) | 一种室内烟花用硝化棉的料浆法生产工艺 | |
CN103602089A (zh) | 一种发泡缓冲包装材料及其制备方法 | |
GB1268931A (en) | An improved combustible cartridge case | |
JP6845499B2 (ja) | ナノニトロセルロース及びその製造方法 | |
MX2021007413A (es) | Proceso de preparación de pelotillas para encender un horno industrial. | |
CN113563486B (zh) | 一种含磷腈基团的阻燃纳米纤维素、制备方法及其阻燃聚乳酸 | |
CN106414049A (zh) | 圆筒状绝热材料及其制造方法 | |
CN104411884B (zh) | 用于纸张和纸板的含有具有高支链淀粉含量的糊精的涂布浆料 | |
CN115259976A (zh) | 一种高聚物黏结炸药及其制备方法和应用 | |
CN104817672A (zh) | 一种高强度氧化石墨烯复合密胺树脂及其制备方法 |