CN105121389B - 可电点火的无壳推进剂、其制备和用途 - Google Patents

可电点火的无壳推进剂、其制备和用途 Download PDF

Info

Publication number
CN105121389B
CN105121389B CN201480023129.2A CN201480023129A CN105121389B CN 105121389 B CN105121389 B CN 105121389B CN 201480023129 A CN201480023129 A CN 201480023129A CN 105121389 B CN105121389 B CN 105121389B
Authority
CN
China
Prior art keywords
weight
propellant
content
nitroncellulose
purposes
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201480023129.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105121389A (zh
Inventor
W.豪格
M.泽
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fischerwerke GmbH and Co KG
Original Assignee
Fischerwerke GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fischerwerke GmbH and Co KG filed Critical Fischerwerke GmbH and Co KG
Publication of CN105121389A publication Critical patent/CN105121389A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105121389B publication Critical patent/CN105121389B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C06—EXPLOSIVES; MATCHES
    • C06B—EXPLOSIVES OR THERMIC COMPOSITIONS; MANUFACTURE THEREOF; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS EXPLOSIVES
    • C06B25/00—Compositions containing a nitrated organic compound
    • C06B25/18—Compositions containing a nitrated organic compound the compound being nitrocellulose present as 10% or more by weight of the total composition
    • C06B25/20—Compositions containing a nitrated organic compound the compound being nitrocellulose present as 10% or more by weight of the total composition with a non-explosive or a non-explosive or a non-thermic component
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C06—EXPLOSIVES; MATCHES
    • C06B—EXPLOSIVES OR THERMIC COMPOSITIONS; MANUFACTURE THEREOF; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS EXPLOSIVES
    • C06B23/00—Compositions characterised by non-explosive or non-thermic constituents
    • C06B23/001—Fillers, gelling and thickening agents (e.g. fibres), absorbents for nitroglycerine
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C06—EXPLOSIVES; MATCHES
    • C06B—EXPLOSIVES OR THERMIC COMPOSITIONS; MANUFACTURE THEREOF; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS EXPLOSIVES
    • C06B23/00—Compositions characterised by non-explosive or non-thermic constituents
    • C06B23/007—Ballistic modifiers, burning rate catalysts, burning rate depressing agents, e.g. for gas generating
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C06—EXPLOSIVES; MATCHES
    • C06B—EXPLOSIVES OR THERMIC COMPOSITIONS; MANUFACTURE THEREOF; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS EXPLOSIVES
    • C06B25/00—Compositions containing a nitrated organic compound
    • C06B25/18—Compositions containing a nitrated organic compound the compound being nitrocellulose present as 10% or more by weight of the total composition
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C06—EXPLOSIVES; MATCHES
    • C06B—EXPLOSIVES OR THERMIC COMPOSITIONS; MANUFACTURE THEREOF; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS EXPLOSIVES
    • C06B29/00—Compositions containing an inorganic oxygen-halogen salt, e.g. chlorate, perchlorate
    • C06B29/02—Compositions containing an inorganic oxygen-halogen salt, e.g. chlorate, perchlorate of an alkali metal
    • C06B29/16—Compositions containing an inorganic oxygen-halogen salt, e.g. chlorate, perchlorate of an alkali metal with a nitrated organic compound
    • C06B29/20—Compositions containing an inorganic oxygen-halogen salt, e.g. chlorate, perchlorate of an alkali metal with a nitrated organic compound the compound being nitrocellulose
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C06—EXPLOSIVES; MATCHES
    • C06B—EXPLOSIVES OR THERMIC COMPOSITIONS; MANUFACTURE THEREOF; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS EXPLOSIVES
    • C06B33/00—Compositions containing particulate metal, alloy, boron, silicon, selenium or tellurium with at least one oxygen supplying material which is either a metal oxide or a salt, organic or inorganic, capable of yielding a metal oxide

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Medicinal Preparation (AREA)
  • Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)
  • Portable Nailing Machines And Staplers (AREA)
  • Air Bags (AREA)
  • Cosmetics (AREA)

Abstract

本发明涉及一种呈无壳推进片剂(5)形式的可电点火的无壳推进剂，其特征在于，其可通过将呈溶解或分散的形式或粉末形式的至少一种可导电材料和粉末形式石墨与硝基纤维素一起，在加有或不加其它添加物下进行混合，并接着压制成推进片剂而得到，本发明还涉及该推进剂的制备和用途以及有关的发明目的。该推进剂的用途包括：在射入螺栓的螺栓推进器械中的用途、在警告性射击设备中作为爆炸剂的用途、在空气囊中用作气体发生部件的用途、驱动剪切设备的用途、驱动压制设备 (如将钳类部件压制在一起) 的用途、在运动用小口径步枪中作为推进剂的用途或在宰杀动物的螺栓推进器械中的用途。

Description

可电点火的无壳推进剂、其制备和用途
本发明涉及呈无壳推进片剂形式的可电点火的无壳推进剂 (例如用于螺栓推进器械或其它下面详述的设备及目的)，或此外还涉及片状的点火剂。
公开文献DE 2417967描述了适于紧固目的安装而用的基于硝基纤维素的推进剂，该推进剂的外壳中提供有两个开口端，在其一端上可借助于火花或灼热金属丝点火。或者可借助于流过特别构成的外壳状的导电金属涂层的电流实现点火，如在公开件DE 1300845中所述的。
这些装置的缺点是需较昂贵的外壳。
另一方面，US 3854400描述了特别适于各类火器的无壳推进剂，其具有由于溶解出粘合剂 (例如硝酸钾或甲苯) 而获得的多孔性，该推进剂可借助于附加的点火装料来点火。其它的成分是氮-含量为13.2-13.5 % 的硝基纤维素 (“火棉”)、作为稳定剂的二苯胺、以及其它的掺合物。很明显，这种推进剂可机械式 (例如借助于点火针) 点火。
DE OS 2245510 也描述了作为抛射体和打击工具（Sclagwerkzeug）的能量源的无壳推进剂装料的推进剂物料。该物料包含具有高氮含量 (13.2-13.4 %) 和低氮含量 (例如11.6-11.8 %) 的硝基纤维素的混合物以及硝酸钾，将该物料制成粒状，然后在溶解出硝酸钾，转变成多孔状，并作为1.4 mm粗的“细绳”挤出，之后切碎成0.32 mm厚的薄片。这些薄片再在桶中与细石墨一起翻滚，以确保在形状上适于改进的流动特性和充填性的涂层，然后将细粒压制成圆柱形的推进剂装料。在此不断将附加的点火物料充填进缺口中。未提及电点火。
最后，DE OS 1906573涉及无壳的爆炸装料，该装料可借助于电源如手电筒电池或电容-放电电路来点火。将一条或多条金属丝或石墨针插入该物料中用于点火。
因此，已知的片剂或类似结构的推进剂具有较复杂的结构。
特别是，只要导电的金属丝或点火针必须穿过或围绕该可点火的推进剂，以能够实现电点火，则其结构就较为复杂。
DE 3707694 C2描述了适于无壳的弹药和推进剂药筒的可电点火的点火剂，该点火剂尤其包含氮含量为13.5 % 的硝基纤维素、过氧化锌和碳纤维。这种点火剂用于实际上的推进剂的点火。DE 3346739还描述了一种点火剂 (初始引爆炸药)，在此，在该点火剂中加有0.8-2.0重量% 的炭黑或焰黑，以增加可导电性。US 2003/0034103描述了适于推进剂粉末的点火剂，该点火剂可用作这种粉末的涂层。
据此，本发明的目的在于提供一种简化的推进剂，该推进剂可借助于电源点火，而无需点火剂。
现已发现，可提供一种可电点火的推进剂 (特别是呈片状)，该推进剂在其基质中包含有呈精细分布形式的导电材料。
因此，在第一个实施方案中，本发明涉及一种呈无壳推进片剂形式 (压制品) 的可电点火的无壳推进剂 (不提供附加的点火剂或可导电的金属丝或点火针)，其特征在于，其可如此得到，即通过将呈溶解或分散形式或粉末形式的至少一种可导电材料 (除石墨外，即排除石墨) 和呈粉末形式的石墨与硝基纤维素一起，在加有或不加其它添加物下进行混合，并接着压制成推进片剂，或优选通过下文中所述的方法之一得到。
在此，该所使用的可导电材料的溶解的、分散的或粉末形式起“精细分布形式”的作用(不同于呈金属丝或点火针形式或从外侧点火的结构)，并可即快速均匀地点火。
“粉末形式”总是包含具有呈长形(如碳碎屑或碳纤维) 和/或更是圆形 (大约球形) 成形的细粒的粉末。
为进一步改进电流的可导性，可加入碳纤维或以下述方法加入。
在另一个实施方案中，本发明涉及制备上下文中所提及的呈无壳推进片剂形式的推进剂的方法，其特征在于，通过将除石墨外的呈溶解或分散的形式或粉末形式的至少一种可导电材料和粉末形式的石墨与硝基纤维素一起，在加有或不加其它添加物的情况下进行混合，并接着压制成推进片剂。
该制备方法的一种优选实施方案涉及一种如前述的方法，其特征在于，将除石墨外的呈溶解或分散形式或粉末形式的一种可导电材料与硝基纤维素一起，在加有或不加其它添加物下进行混合， (其中，在本发明的一个特别优选的实施方案中，优选通过硏磨制备该可得到的混合物的颗粒，并且该颗粒用作可得到的混合物)，并且向 (需要时通过干燥步骤可得到的或保存的) 可得到的尽可能干燥 (特别是不超过15重量 %，例如6-12重量% 或8-10重量% 的残余湿度) 的混合物中添加作为粉末的石墨，并接着将该混合物压制成本发明的推进片剂。此方法的一个可能的优点在于，该至少部分溶解的材料 (如硝基纤维素和丙烯酸酯颗粒) 如漆一样可环绕并进入该颗粒中，这导致亲水性降低，因此可有利于该推进剂的贮存稳定性和湿度不敏感性。
这些方法也可实现本发明推进剂的简单的工业制备。前提是，通过该制备，可得到的本发明的推进剂在固体分散方面具有高度均匀的结构 (固-固-混合物)，其中，在按该优选方法可得到的优选结构中简要显示，该压制后任选变形的该颗粒物的粒剂和任选其它的颗粒状组分作为非连续相以具有高石墨含量的三维晶格结构的方式局部化。所以该石墨可以实际上以三维晶格的形式结合该粒剂，以致仅以少量石墨含量也可实现点火电流的足够的导电性。
本发明还涉及呈溶解或分散形式或粉末形式的可导电材料在制备可电点火的推进剂中的用途。
该用途特别是在实施上下文中所提及的制备方法的步骤中出现。
本发明的另一个实施方案也涉及如上下文中所述的本发明的推进剂在用于射入螺栓的螺栓推进器械中的用途、在警告性射击装置中用作爆炸剂、在空气囊中用作气体发生部件、用于驱动剪切设备或在适于运动目的小口径步枪中用作推进剂的用途。
本发明的无壳推进剂除不需要烦琐引入的可导电组件如用于点火的金属丝或例如由石墨或金属制成的点火针并因此已经由此使机械制造变得容易以外，还具有无壳推进剂的其它优点，例如任意的成型可能性如圆柱型、卵圆形或球形；无极性 (如在带有点火剂和/或壳的弹药筒的情况下，区分“前面”和“后面”)；简单的可操作性如无“子弹带”或诸如此类；重量轻和所需体积小。特别是其在推进剂中无特定提供的电极或触点的情况下也可点火。
本发明的推进剂特别适用于螺栓推进器械，但也适用于警告性射击设备 (如在果树种植区驱鸟)、在空气囊中用作气体发生部件、用于驱动剪切设备如螺栓剪切机或用于在航行中的夹具的截断，但例如也可考虑作为运动目的例如冬季两项中的小口径步枪中的推进剂，或适用于宰杀动物的螺栓推进器械。
在此，对所述目的所释放的能量可有利地为每次推进剂装料为10-1200焦耳，例如为50-1000焦耳，例如为50-700焦耳，例如为150-400焦耳。该测量例如可借助于该物料的档光板（Lichtschranke）和弹头的速度确定。
令人意外的是，本发明的推进剂是耐水的，并且例如在亚热带条件 (50 ℃/ 75-80 % 相对空气湿度) 下尺寸非常稳定，在使用时其也可短时间例如落入水坑中，并且仍然可完全点火。
与常用的带外壳并借助于雷管机械式冲击可点火的推进剂相比，本发明的推进剂的优点此外在于，其可作为散料而无需支撑带或类似物直接向各器械 (例如经小管)供料。因此，例如可使体积减小至常用的 (特别是带壳和/或点火剂的) 推进剂的1/10的数量级和使重量减少至其1/5的数量级。
本发明的推进剂还具有下述优点，其无残渣燃烧，即不遗留残余物如壳、金属丝或点火针等等。本领域技术人员可无困难地测算为无残渣燃烧所必需的使用材料和添加剂的量 (基于化学计量考虑和简单的实验)。
此外，本发明的推进剂的形状可任意成形，例如呈球形、锥形、多角体形或特别是圆柱形，其中，在特别的实施方案中，也可提供中心通孔，例如可通过相应配置有冲头的压制工具实现。
点火器 (例如雷管、点火剂)并非必需的，因此优选不提供，因此，本发明的推进剂可按比例任意缩放，不需要区分“前面”和“后面”(如在“后面”的区域带有点火器)，并且也无需提供用于容纳点火装置的凹槽或类似物。
最后，本发明的推进剂也可仅使用市场上可自由购得的硝酸纤维素 (“硝基纤维素”)，如在漆基体中使用的。这类硝基纤维素的氮含量 (重量%，基于硝基纤维素本身计)约为10.7-12.5 %，例如11.8-12.3 %，与火棉不同，火棉中的氮含量为13.2-13.5 %。
下面的重量%-数据，只要未另行给出或说明，均基于制备本发明的推进剂的混合物在干燥步骤和压制步骤前所混合的所有成分的重量计。
本发明中，为制备所用的硝基纤维素优选是减敏的，例如用溶剂例如低级醇如乙醇或异丙醇减敏，其中，可添加其它减敏剂例如增塑剂，如环氧化的大豆油或乙酰基-三丁基柠檬酸酯。WalsroderTM Nitrocellulose E 330 Ethanol (Dow Chemical Co. ) 是优选的硝基纤维素的实例。关于硝基纤维素组分本身计，溶剂和/或减敏剂的比例总计可为10-50重量%，例如约30-40重量%，例如35重量%。
在本发明的推进剂中的硝基纤维素 (任选减敏化，即例如用溶剂) 的比例例如宜在18 (如18.695) 至50 (如49.757) 重量%，特别是27至35重量%的范围，包括如提及的所存在的溶剂。硝基纤维素用作推进剂和燃料，此外可起耐水粘合剂的作用。例如 (任选减敏化的) 硝基纤维素的比例为27.652至33.797或27至35重量%。
在本发明的实施方案中，除石墨外，特别是可用炭作为可导电材料，优选木炭 (如烧烤炭)，如榛木炭、椴树木碳、山毛榉木炭、桤木碳或葡萄科木炭、碳纤维碎屑 (例如可由R&G Faserverbundwerkstoffe GmbH, Waldenbuch, 德国购得) 或医用炭 (较少优选活性炭) 或特别是更疏水的炭 (具有例如高的导电性和低的吸湿性) 如特别优选 (趋向更多脂) 的欧鼠李木炭，或炭碎屑。所用的炭优选细粉化，例如借助于球磨机匀质化 (翻滚)(球磨机 FP-2012, 使用附供的9.5或16 mm的钢球；Feuerwerksparadies Wennesheimer,Tuttlingen, 德国)。该可导电的材料或炭宜以2.4 (如2.487) 至12.5 (如至12.439) 重量% 的比例加入，或例如以3-6重量% 的比例加入。其中炭尤其用作燃料供体和用作导电体。例如该可导电材料可以以7.146-8.757重量% 的比例提供。有利地，可替代地或优选附加地加入可导电的纤维材料，例加碳纤维。在这种情况下，炭和/或纤维状材料的比例优选为3-12重量%，特别是3.5-6重量%。
本发明实施方案中所用的石墨可具有多种功能：一方面其可提高本发明推进剂内的可导电性，且因此可作为可导电材料在电点火时同时起作用，另外，其有助于平滑 (也显现金属光泽) 的表面，并可提高耐压性，最后其还可作为使本发明推进剂的制备和操作变得容易的润滑剂（放入等）。有利的是，其以1.2 (如1.243) 至24.9 (如至24.878) 重量%的比例加入。例如，可以以2-6重量%，如2.4-3.1重量% 或4.477-5.472重量% 的比例提供。
作为其它添加物尤其可考虑使用下列的物料：
一种或多种产氧剂如尤其是过氧化锌或氯酸钾或高氯酸钾或其两者 (特别是高氯酸盐或含过氧化锌的高氯酸盐两者) 或这些所有的混合物可为燃烧提供氧 (这可使用含较小氮含量的硝基纤维素作为火棉)，并有利的是，总的含量为12 (如12.439) 至50 (如至49.757) 重量%。例如产氧剂或产氧剂的混合物可以以25.190-31.334重量% 或有利的25-38重量%，例如30-38重量% 的比例提供。
起催化作用的金属氧化物，如氧化锰(IV) (例如 ＞ 90 % 沉淀，活性；CAS-Nr.1313-13-9，EG-Nr. 215-202-6)，可起降低点火温度的作用，例如从约550 ℃ 降至约150℃。有利的是可以以0.6 (如0.621) 至6.3 (如至6.291) 重量%的比例加入。例如该起催化作用的金属氧化物可以以1.3-3.2重量%，例如1.3-1.8重量% 或 2.563-3.132重量% 的比例加入。
氧化铁(III) (例如CAS No. 1309-37-1/EG Nr. 215-168-2；如含量 ＞ 97 %)可有助于燃烧，并且提高燃烧温度，以0.000至1.3 (如至1.243) 重量% 的比例加入是有利的，并可用于降低有害物质。例如铁(III)–氧化物可以以0.335-0.410重量% 的比例提供。但也可不存在。
半金属的 (如硅) 或金属的燃料供体如镁、纯铁或特别是铝 (优选粒度为160 µm或更小)、钛 (例如粒度为40 µm)、或锆、或其两种或多种的混合物 (有助于燃烧和提高燃烧温度，并也可作为除石墨外的其它可导电材料提供) 可以以0.000至12.5 (如至12.493)重量% 的量加入。例如该燃料供体可以以3.357-4.104重量% 的比例提供。但也可不存在。
仅含碳原子、氢原子和氧原子的热塑性塑料形式的 (也提高长期稳定性的) 粘合剂优选是丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯，粒度约为200-400 µm，优选更是低分子量的，令人意外的是，该物质可用于降低所形成的有害物质 (如亚硝气)。其有利地以1.2 (如1.243)至7.5 (如至7.463) 重量% 的比例加入。例如该粘合剂可以以1.5-4.2重量%，例如1.5-2.0重量% 或3.375-4.104重量% 的比例提供。
在室温下呈液态的烃如戊烷和/或异辛烷，或相应的烃混合物 (如汽油，例如汽车汽油或洗涤汽油) 可有利地以1.2 (如1.243) 至15 重量%，例如9-15重量% 或1.2至6.3(如至6.219) 重量%的范围在混合本发明的推进剂物料时加入或已添加，并防止例如该制备工具的粘连。该比例例如可以是9-15重量% 或3.134-3.831重量%。其在干燥时可在很大程度上或无残留地被去除或蒸发。
适于硝基纤维素 (特别是用于溶解纤维结构)和呈仅含碳原子、氢原子和氧原子的热塑性塑料形式的粘合剂的溶剂，如丙酮、甲基乙基酮或另外的在室温下呈液态的酮或酯如乙酸乙酯，或其两种或多种的混合物，可在制备本发明推进剂的混合物时以3.7(3.731) 至37.4 (如至37.318) 重量% 的比例加入或已添加。例如该比例可为9-16重量%或12.314-15.051重量%。在干燥时，该溶剂可很大程度或无残留地被去除或蒸发。
有利的是，(优选疏水或疏水化的) 例如热解的或沉淀的二氧化硅(任选含硅酸盐，如硅酸铝和/或硅酸钙) 作为其它添加物加入，如Evonik Industries AG的SIPERNAT®D10, Hanau, 德国。该含量可以是0.2-3重量%，例如0.3-1重量%。其可产生一系列优点，如由于疏水性增加的贮存稳定性、在本发明的推进剂燃耗时在pH-值方面中和产生的含硝硫酸、在制备工艺中改进的流动特性和改进的可压制性和/或进一步改进的该推进剂的燃耗特性。
如上所述，该用于制备本发明推进剂的方法可特别有利地如下进行，其允许特别简单的工业制备 (也在下列实施例中提及)：
称量除石墨粉末外的各物质，包括硝基纤维素 (如含35 % 的乙醇含量)，并在无溶剂加入下进行混合。加入各液态物质 (溶剂和烃/烃混合物)，并混合所得分散体或溶液。接着干燥，出于安全原因，有利地干燥到残余湿含量为5-15重量%，例如8-10重量% 的残余湿度。将该混合物研磨成粒料。然后加入石墨粉末并混合。如此得到的颗粒已可用于压制，并在压片机中压制成片和进行干燥 (如在60 ℃下干燥24小时)。 得到制成的根据本发明的推进片剂剂
在一个本发明的实施方案中，本发明的推进剂可具有 (例如中心) 孔，该孔可贯穿，其可在压制时例如借助于压机中的相应冲头成型。
本发明的一个重要实施方案涉及作为用于制备本发明推进剂或可得到的推进剂的成分的由硝基纤维素、炭、石墨和丙烯酸酯颗粒，优选还有碳纤维和硅酸所组成的组合物。
下面的实施例用于阐述本发明，不是限制本发明的范围。
附图简介
图1示意性和极简化地示出压片设备的横截面图和在借助于压制冲头压片时的压制过程。
实施例
实施例1：呈圆柱形片剂的本发明的推进剂
物质 重量 (g) 重量 (%)
氯酸钾/ 高氯酸钾混合物 (各50∶50 g / g) 22.900 28.486
氧化锰(IV) 2.290 2.848
氧化铁(III) 0.300 0.373
铝粉末，粒度 ≤ 160 µm 3.000 3.731
欧鼠李木炭 (粒度主要为0.02-0.05 mm ) 6.400 7.961
丙烯酸类-颗粒1，粒度200-400 µm 3.000 3.731
硝基纤维素 E 330 2 ，含35重量% 乙醇 24.700 30.725
异辛烷 2.800 3.483
丙酮 11.000 13.683
石墨粉末 (粒度主要为0.05-1 mm ) 4.000 4.975
总计 80.390 99.996
1 ELVACITE® 2008 (Lucite International Inc., Cordova, TN, USA)（一种低分子量甲基丙烯酸甲酯）
2 WalsroderTM 硝基纤维素 E 330乙醇 (Dow Chemical Co.)。
粒度数据涉及用物镜测微镜和目镜测微镜的粒度光学显微镜测量的结果。
称量除石墨粉末外的各物质，包括含35 %含量的乙醇的硝基纤维素，并在无溶剂加入下进行混合。加入各液态物质 (丙酮和异辛烷)，并混合所得到的分散体或溶液。接着干燥，出于安全原因，干燥到残余湿含量为8-10重量% 的残余湿度 (其在安全方面是有利的)。将该混合物研磨成粒料。然后加入石墨粉末。该如此所得的加有石墨的颗粒已可用于压制，并在压片机 (如FETTE perfecta 1000, PETTE COMPACTING GmbH, Schwarzenbek,德国) 中压制成圆柱形片并在60 ℃干燥24小时。
图1粗略示意性地示出这类压片机的冲模1的截面。左方是在冲模填料腔3中的呈尚未压制状态的颗粒2。右方简化示出借助于上冲头4的压制过程，其中已处于最大压制状态。在此，颗粒2已经压实成推进片剂5 (这里例如是圆柱形)。该片块包含具有如上下文中所述的可导电组分的可电点火的推进剂混合物。
实施例2：本发明的推进剂的点火
在6 x 6 mm的片中，用100-110伏点火后，释放出约300-350焦耳的能量。
实施例3：本发明的推进片剂的气候-贮存实验
在20 ℃和50 % 的相对湿度下，对本发明的推进片剂实施干贮存直到恒重。这些推进片剂可依次用100-110伏点火电压点火。
使用实施例1的推进剂在给定的温度和相对空气湿度 (相对湿度) 下得出下列的吸水率：
。
因此，该推进片剂对高的空气湿度也是稳定的，并且在亚热带空气湿度下也可贮存。
实施例4：用下列组成的推进剂制备类似实施例1的含碳纤维的和含硅酸的推进剂
物质 重量 (g) 重量 (%)
氯酸钾 36.0 15.378
氧化锰(IV) 3.6 1.538
碳纤维 (纤维长度平均为0.25-0.35 mm (R&G Faserverbundwerkstoffe GmbH, Waldenbuch, 德国)) 2.6 1.111
欧鼠李木炭 (粒度主要为0.02-0.05 mm ) 8.0 3.417
丙烯酸类-颗粒1，粒度200-400 µm 4.0 1.709
过氧化锌 (50-60 %) 43.0 18.367
Sipernat D102 1.5 0.641
硝基纤维素 E 330 2 ，含35重量% 乙醇 73.0 31.118
异辛烷 28.0 11.960
丙酮 28.0 11.960
石墨粉末 (粒度主要为0.05-1 mm ) 6.4 2.734
总计 234.1 (100)
本发明还涉及在权利要求中和综述中所提及的本发明目的，其在这里通过引用予以纳入。

Claims (13)

1.呈无壳推进片剂或片状点火剂形式的可电点火的无壳推进剂，其特征在于，其通过将呈溶解或分散形式或粉末形式的至少一种可导电材料和另外粉末形式的石墨与硝基纤维素一起，在加有或不加其它添加物下进行混合，并接着压制成推进片剂而得到，和使用炭作为可导电材料，以2.4-12.5重量％的重量比例。
2.根据权利要求1的推进剂，其特征在于，该推进剂还含有一种或多种产氧剂，其重量比例为12-50重量％。
3.根据权利要求1的推进剂，其特征在于，该推进剂含有一种或多种产氧剂，其重量比例为12-50重量％，其中其具有过氧化锌、氯酸钾、高氯酸钾或其两种或多种的混合物作为产氧剂。
4.根据权利要求1的推进剂，其特征在于，该推进剂还含有起催化作用的金属氧化物。
5.根据权利要求4的推进剂，其特征在于，作为起催化作用的金属氧化物的是含量为0.6-6.3重量％的氧化锰(IV)，和/或含量为至多1.3重量％的氧化铁(III)。
6.根据权利要求1-4任一项的推进剂，其特征在于，其还含有燃料供体，其量为至多12.5重量％，或含有仅含碳原子、氢原子和氧原子的热塑性塑料形式的粘合剂，以1.2-7.5重量％的比例，或含有该燃料供体和该粘合剂的混合物。
7.根据权利要求1-4任一项的推进剂，其可以下述方法得到，在该方法中，加入在室温下呈液态的烃、在室温下呈液态的溶剂或其两种或多种的混合物，并通过干燥以部分或完全去除。
8.根据权利要求1-4任一项的推进剂，其特征在于，制备时所用的所有使用成分的混合物中包含：
产氧剂，其含量为12-50重量％；
起催化作用的金属氧化物，其含量为0.6-6.3重量％；
氧化铁(III)，其含量为0.000-1.3重量％；
燃料供体，其含量为0.000-12.5重量％；
炭，其含量为2.4-12.5重量％；
仅含碳原子、氢原子和氧原子的热塑性塑料形式的粘合剂，其含量为1.2-7.5重量％；
硝基纤维素，其氮含量为10.7-12.5％，具有溶剂，其基于含溶剂的硝基纤维素组分计的含量为10-50重量％；
室温下呈液态的烃或室温下呈液态的烃混合物，其含量为1.2-15重量％；
另一种溶剂，其含量为3.7-37.4重量％；
石墨粉末，其含量为1.2-24.9重量％；和
任选的硅酸，其含量为0.2-3重量％。
9.根据权利要求8的推进剂，其特征在于，制备时所用的所有使用成分的混合物中包含：产氧剂，其选自过氧化锌、氯酸钾、高氯酸钾或其两种或多种的混合物，其含量为12-50重量％；
作为起催化作用的金属氧化物的氧化锰(IV)，其含量为0.6-6.3重量％；
氧化铁(III)，其含量为0.000-1.3重量％；
作为燃料供体的铝粉末，其含量为0.000-12.5重量％；
炭，其含量为2.4-12.5重量％；
仅含碳原子、氢原子和氧原子的热塑性塑料形式的粘合剂，即甲基丙烯酸类颗粒和/或丙烯酸类颗粒，其含量为1.2-7.5重量％；
硝基纤维素，其氮含量为10.7-12.5％，具有溶剂乙醇，其基于含溶剂的硝基纤维素组分计的含量为10-50重量％；
异辛烷，其含量为1.2-15重量％；
另一种溶剂丙酮，其含量为3.7-37.4重量％；
石墨粉末，其含量为1.2-24.9重量％；和
任选的疏水或疏水化的硅酸，其含量为0.2-3重量％。
10.用于制备呈无壳推进片剂形式的根据前述权利要求1至4任一项的推进剂的方法，其特征在于，将呈溶解或分散形式或粉末形式的至少一种可导电材料和粉末形式的石墨与硝基纤维素一起，在加有或不加其它添加物下进行混合，并接着压制成推进片剂，其中使用炭作为可导电材料，以2.4-12.5重量％的重量比例。
11.根据权利要求10的方法，其特征在于，将呈溶解或分散形式或粉末形式的所述可导电材料与硝基纤维素一起，在加有或不加其它添加物下进行混合，其中制备该可得到的混合物的颗粒，该颗粒用作可得到的混合物，并且向该很大程度干燥的可得到的混合物中加入粉末形式的石墨并进行混合，接着将该混合物压制成推进片剂。
12.呈溶解或分散的形式或粉末形式的可导电材料在以根据权利要求11的方法制备可电点火的推进剂中的用途，其中使用炭作为可导电材料，以2.4-12.5重量％的重量比例。
13.根据权利要求1-4任一项的推进剂在用于射入螺栓的螺栓推进器械中、在警告性射击装置中用作爆炸剂、在空气囊中用作气体发生部件、用于驱动剪切设备、驱动压制设备、在适于运动目的小口径步枪中用作推进剂或在宰杀动物的螺栓推进器械中的用途。
CN201480023129.2A 2013-04-25 2014-04-14 可电点火的无壳推进剂、其制备和用途 Expired - Fee Related CN105121389B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102013104170 2013-04-25
DE102013104170.1 2013-04-25
PCT/EP2014/000994 WO2014173504A1 (de) 2013-04-25 2014-04-14 Elektrisch zündbarer hülsenloser treibsatz, dessen herstelung und verwendung

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105121389A CN105121389A (zh) 2015-12-02
CN105121389B true CN105121389B (zh) 2017-11-21

Family

ID=50693605

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201480023129.2A Expired - Fee Related CN105121389B (zh) 2013-04-25 2014-04-14 可电点火的无壳推进剂、其制备和用途

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20160046536A1 (zh)
EP (1) EP2989069A1 (zh)
JP (1) JP2016525992A (zh)
CN (1) CN105121389B (zh)
DE (1) DE102014105285A1 (zh)
MX (1) MX2015014845A (zh)
WO (1) WO2014173504A1 (zh)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9890332B2 (en) 2015-03-08 2018-02-13 Proton Power, Inc. Biochar products and production
CN105541523B (zh) * 2015-12-15 2017-11-10 湖北航天化学技术研究所 一种热塑性碳氢推进剂组合物
CN105643564A (zh) * 2016-01-29 2016-06-08 朱顺官 无烟环保型无壳射钉弹及其制造方法
WO2018034673A1 (en) 2016-08-19 2018-02-22 Halliburton Energy Services, Inc. System and method of delivering stimulation treatment by means of gas generation
US10940454B2 (en) * 2017-01-17 2021-03-09 Proton Power, Inc. Biochar methods, systems, devices, and products
CN111664472B (zh) * 2020-06-11 2023-04-25 成都银河动力有限公司 一种便携式户外生火棒
CN111908988B (zh) * 2020-06-30 2021-09-07 湖北航天化学技术研究所 一种组合功能助剂及其制备方法和在推进剂中的应用
CN114394877B (zh) * 2021-11-20 2022-11-29 中北大学 一种膛内能量时序补偿发射药间断成型装置及方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1450345A (en) * 1974-09-30 1976-09-22 Hercules Inc Use of graphite fibres to augment propellant burning rate
DE3346739A1 (de) * 1983-12-23 1985-07-04 Diehl GmbH & Co, 8500 Nürnberg Initialsprengstoff
WO1995025709A3 (en) * 1994-03-18 1995-11-30 Olin Corp Gas generating propellant

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB818535A (en) * 1957-03-20 1959-08-19 Ici Ltd Fuseheads
US3951038A (en) 1961-05-03 1976-04-20 Victor Comptometer Corporation Air operated projectile firing apparatus
NL284467A (zh) * 1961-10-24
US3299812A (en) 1965-01-29 1967-01-24 United Shoe Machinery Corp Electric ignition cartridges
US4029529A (en) * 1967-07-12 1977-06-14 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Crosslinked carboxyl containing polymer and nitrocellulose as solid propellant binder
US3518943A (en) 1968-03-11 1970-07-07 Usm Corp Stable electrically ignitable explosive charges
US3815507A (en) * 1970-01-21 1974-06-11 Olin Corp Electrical initiator
US3713385A (en) * 1970-01-30 1973-01-30 Mini Of Technology Electroexplosive devices
BE788664A (fr) 1971-09-16 1973-03-12 Ici Ltd Charge propulsive exempte de douille
CA1025601A (en) 1973-05-14 1978-02-07 David Dardick Open chamber gas powered tool and gas generating charge therefor
DE2448615C3 (de) * 1974-10-11 1981-04-02 Hercules Inc., 19899 Wilmington, Del. Feste Treibmittel und ihre Verwendung
GB1605454A (en) * 1975-05-29 2008-02-27 Ici Ltd Cast double-base propellant
GB1605458A (en) * 1975-05-29 2008-12-17 Ici Ltd Double-base propellant
JPS58125683A (ja) * 1982-01-19 1983-07-26 旭化成株式会社 コンポジツトダブルベ−ス推進薬の製造法
US4812179A (en) * 1984-09-10 1989-03-14 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Method of increasing the burning rate enhancement by mechanical accelerators
DE3707694A1 (de) 1987-03-11 1988-09-29 Dynamit Nobel Ag Elektrisch anzuendbare anzuendsaetze fuer huelsenlose munition und treibkartuschen
US6238499B1 (en) * 1999-07-16 2001-05-29 United Technologies Corporation Solid rocket propellant
DE10060320A1 (de) 1999-12-03 2001-06-07 Dynamit Nobel Ag Anzündmittel für Treibladungspulver
US6599379B2 (en) * 2001-04-12 2003-07-29 Dmd Systems, Llc Low-smoke nitroguanidine and nitrocellulose based pyrotechnic compositions
JP4672974B2 (ja) * 2003-10-22 2011-04-20 ダイセル化学工業株式会社 ガス発生剤組成物
JP4575036B2 (ja) * 2004-06-07 2010-11-04 ダイセル化学工業株式会社 ガス発生剤組成物
JP5719763B2 (ja) * 2009-03-13 2015-05-20 日本化薬株式会社 ガス発生剤組成物及びその成形体、並びにそれを用いたガス発生器
US8206522B2 (en) * 2010-03-31 2012-06-26 Alliant Techsystems Inc. Non-toxic, heavy-metal free sensitized explosive percussion primers and methods of preparing the same
DE102010052628A1 (de) * 2010-11-29 2012-05-31 Rheinmetall Waffe Munition Gmbh Perchloratfreie pyrotechnische Mischung

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1450345A (en) * 1974-09-30 1976-09-22 Hercules Inc Use of graphite fibres to augment propellant burning rate
DE3346739A1 (de) * 1983-12-23 1985-07-04 Diehl GmbH & Co, 8500 Nürnberg Initialsprengstoff
WO1995025709A3 (en) * 1994-03-18 1995-11-30 Olin Corp Gas generating propellant

Also Published As

Publication number Publication date
MX2015014845A (es) 2016-03-11
WO2014173504A1 (de) 2014-10-30
EP2989069A1 (de) 2016-03-02
CN105121389A (zh) 2015-12-02
DE102014105285A1 (de) 2014-10-30
JP2016525992A (ja) 2016-09-01
US20160046536A1 (en) 2016-02-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105121389B (zh) 可电点火的无壳推进剂、其制备和用途
US5449423A (en) Propellant and explosive composition
CN106938455B (zh) 一种射钉紧固器用射钉弹及其制造方法
CN105753616A (zh) 基于纳米Al/MxOy/氧化剂的含能破片
CN103214322A (zh) 无硫烟火药组合物及其制造方法
CN108191589A (zh) 一种高燃速压强指数中硼含量富燃料推进剂
CN106699490A (zh) 一种安全气囊点火药组合物及其制备方法
Tulepov et al. Methods of Reducing the Front Performance Flame at the Underground Mines Works
RU2350590C1 (ru) Пиротехнический дымообразующий состав
JP5401888B2 (ja) シングルベース発射薬
US7459043B2 (en) Moisture-resistant black powder substitute compositions
EP1992675A1 (de) Brennstoffkomponente für einen Explosivstoff sowie Verfahren zu dessen Herstellung
Zhang et al. Insights into Catalytic Mechanism of 4MgCO3Mg (OH) 25H2O on Thermal Kinetics and Combustion Behavior of 5-amino-1h-tetrazole Based Propellant
CN114804987B (zh) 酸碱介入的固体氧烛用点火药及其制备方法
RU2481548C1 (ru) ЗАРЯД ДЛЯ 9 мм ПИСТОЛЕТНОГО ПАТРОНА
CN110343019A (zh) 烟火药物钝感剂、烟火药物及其制备方法
RU2528984C2 (ru) Блочный метательный заряд (варианты) и способ его изготовления
CN115849998B (zh) 基于高活性硼粉的点传火药及其制备方法
CA2620844C (en) Incendiary compound comprising a metallic combustible from group ivb of the periodic table and projectile containing said incendiary compound
RU2466975C1 (ru) Метательный заряд
Rotariu et al. Theoretical and experimental studies on new plastic pyrotechnic compositions
Dugam et al. Effect of fuel content and particle size distribution of oxidiser on ignition of metal-based pyrotechnic compositions
Zheng et al. Performance Study of Eco‐Friendly and Safe Pyrotechnics for Fireworks
CN107573203A (zh) 一种低温气体发生剂
CN110981672A (zh) 一种抗静电型无烟无硫爆竹发射药及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20171121

Termination date: 20190414

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee