DE2048583A1 - Pourable white smoke mixture - Google Patents

Pourable white smoke mixture

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DE2048583A1
DE2048583A1 DE19702048583 DE2048583A DE2048583A1 DE 2048583 A1 DE2048583 A1 DE 2048583A1 DE 19702048583 DE19702048583 DE 19702048583 DE 2048583 A DE2048583 A DE 2048583A DE 2048583 A1 DE2048583 A1 DE 2048583A1
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Glen D Canoga Park Calif Artz (V St A )
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C06EXPLOSIVES; MATCHES
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Description

DR. ING. E. HOFFMANN · DIPL. ING. W. EITLE · DR. RER. NAT. K. HOFFMANNDR. ING. E. HOFFMANN · DIPL. ING. W. EITLE DR. RER. NAT. K. HOFFMANN

PAXE NTANWl-LTKPAXE NTANWl-LTK D-8000 MÖNCHEN 81 · ARABELLASTRASSE 4 · TELEFON (0811) 911087D-8000 MÖNCHEN 81ARABELLASTRASSE 4 TELEPHONE (0811) 911087

North American Rockwell Corporation, El Segundo, Calif. / USANorth American Rockwell Corporation, El Segundo, Calif. / UNITED STATES

GieSbare WeIBrauchmischungPourable white custom mix

Die Erfindung bezieht sich auf eine pyrotechnische Mischung und insbesondere auf eine gieSbare pyrotechnische Weißrauchmischung,The invention relates to a pyrotechnic mixture and in particular on a pourable pyrotechnic white smoke mixture,

Rauchmarkiοrer oder Granaten sind sowohl fUr militärische als auch fUr zivile Zwecke sehr nützlich» Bei militärischen Zwecken können die Rauchmarkierer dazu verwendet werden, die Zielstellen zu identifizieren. Darüber hinaus werden solche Rauchmarkierer sowohl im militärischen als auch Im zivilen Leben dazu verwendet, bei RettungsmaSnahmen die verlorengegangenen Parteien zu Identifizieren. Um einen solchen Rauchmarkierer ohne weiteres betriebsbereit zu machen, sollte er In eine geschlossene Büchse oder In einen geschlossenen Behälter eingebracht werden können, wobei letzterer in manchen Füllen tatsachlich auch eine Granate sein kann. Wenn dloSmoke markers or grenades are for both military and civilian use Purposes very useful »For military purposes, the smoke markers can be used to identify the target sites. In addition, such smoke markers are used in both the military and the Im civilian life is used to rescue the lost Identify parties. To have such a smoke marker without To further make it operational, it should be In a closed can or Can be placed in a closed container, the latter in some cases it can actually be a grenade. When dlo

-2--2-

109816/1B8A109816 / 1B8A

2O4R5832O4R583

Rauchmischung auf diese Welse in einem geschlossenen Behälter sich befindet, dann muß sie auch ohne Gegenwart von Sauerstoff oder Luft Rauch entwickeln können. Mit anderen Worten ausgedrückt bedeutet dies, daß die Mischung selbst brennend sein sollte. Ferner sollte die Rauchmischung den Rauch über eine bestimmte Zeitspanne langsam abgeben können, um die Identifizierung der Gegend zu gestatten, aus welcher der Rauch herkommt.Smoke mixture on these catfish is in a closed container, then it must develop smoke even in the absence of oxygen or air can. In other words, it means that the mixture itself should be burning. Furthermore, the smoke mixture should be the Smoke can slowly release over a certain period of time in order to facilitate identification to allow the area from which the smoke is coming.

Bislang wurde lh verschiedenen Mischungen weißer Phosphor als hauptsächlicher rauchbildender Bestandteil eingesetzt. Weißer Phosphor besitzt jedoch den Nachteil, daß er an der Luft spontan verbrennt, wodurch er äußerst gefährlich zu handhaben ist. Ferner gibt der weiße Phosphor den Rauch sehr rasch ab und gestattet somit keine allmähliche Freisetzung des Hauchs,So far, white phosphorus has been the main one in various mixtures smoke-forming ingredient used. However, white phosphorus possesses the disadvantage that it burns spontaneously in the air, making it extremely dangerous to handle. Furthermore, the white phosphorus gives off the smoke very much quickly and thus does not allow a gradual release of the breath,

In der Vergangenheit hat man dem Einsatz von Rauehmischungen, die roten Phosphor enthalten, wenig Aufmerksamkeit geschenkt. Wenn roter Phosphor verwendet wurde, dann lag er in Form eines gepreßten Pulvers und nicht in Form eines gegossenen Granulats vor. Dieses Vorgehen ist teuer, zeitraubend und manchmal sogar gefährlich. Ferner besitzen gepreßte Pulver nicht die strukturelle Einheitlichkeit von gegossenen Körnern. Die bekannten gepreßten Mischungen auf der Basis von rotem Phosphor brauchen außerdem zur Verbrennung Luft, und sind nicht selbst unterhaltend. Aus diesen Gründen können sie In geschlossenen Behältern, wo die Luft das Material nicht erreichen kann, nicht eingesetzt v/erden.In the past little attention was paid to the use of rough mixtures containing red phosphorus. When red phosphorus was used it was in the form of a pressed powder rather than a cast granule. This approach is expensive, time consuming, and sometimes even dangerous. Furthermore, pressed powders do not have the structural uniformity of cast grains. The known pressed mixtures based on red phosphorus also require air for combustion and are not self- sustaining. For these reasons, they cannot be used in closed containers where air cannot reach the material.

Demgegenüber stellt die Erfindung eine gießbare Weißrauchmischung, die auf rotem Phosphor aufgebaut Ist, zur Verfügung, die in Abwesenheit von atmosphärischem Sauerstoff verbrennt. Die Mischung gemäß der Erfindung enthält als primären Brennbestgndteil roten Phosphor, um Rauch zu bilden. Die Mischung enthält weiterhin ein Alkallmetallnitrat als Oxydationsmittel. Sie' enthält auch einen metallischen Brennstoff, wie z.B. Magnesium, der In einer relativ geringen Menge vorliegt. Schließlich wird die Mischung durch einen gießbaren Binder zusammengehalten, der zusätzlich auch als Brennstoff wirkt, Hierzu kann praktisch Jeder polymere Binder eingesetzt werden, der für feste Treibmittel geeignet Ist. Ls wird bevorzugt, daß der Binder einen relativ hohen Sauerstoffgehalt aufweist und daß er zu einem kautschukartigen Zustand aushärtet. Ein typisches Uelsple! für einen solchen Binder Ist die KlasseIn contrast, the invention provides a pourable white smoke mixture based on red phosphorus which burns in the absence of atmospheric oxygen. The mixture according to the invention contains red phosphorus as the primary fuel component in order to generate smoke. The mixture also contains an alkali metal nitrate as an oxidizing agent. It also contains a metallic fuel, such as magnesium, which is present in a relatively small amount. Finally , the mixture is held together by a pourable binder, which also acts as a fuel. Practically any polymeric binder that is suitable for solid propellants can be used for this purpose. It is preferred that the binder have a relatively high oxygen content and that it cure to a rubbery state. A typical Uelsple! for such a binder is the class

-3-K; / 1 Ü 0 U SAQ ORIGfNAt-3-K; / 1 Ü 0 U SAQ ORIGfNAt

20/-P58320 / -P583

der Folysulfld-Kautschuke. Darüber hinaus können weitere Materialien In geringen Mengen, wie Vernetzungsmittel, Weichmacher, Füllmittel und dergleichen in der Mischung der Erfindung vorhanden sein, Die einzelnen Bestandteile vverdon in einem geeigneten Mischer miteinander vermengt, in die behälter oder die Eisenwaren für die Rauchmischung eingegossen und bei geeigneten Temperatur- und üruckhärtungsbedlngungen gehärtet. Durch Varliorung der Zusammensetzung und durch die Verwendung von reaktiven ■oichmachsrn kann die t renngeschwindigkeit der erfindungsgemäßen Rauchmischungen genau kontrolliert werden.the Folysulfld rubbers. In addition, other materials can be used in small amounts such as crosslinking agents, plasticizers, fillers and the like be present in the mixture of the invention, the individual ingredients vverdon mixed together in a suitable mixer, into the Containers or hardware for the smoke mixture poured in and at hardened to suitable temperature and re-hardening conditions. By Variation of the composition and through the use of reactive The separation speed of the smoke mixtures according to the invention can also be adjusted be closely controlled.

Hauptbestandteil dor erfindungsgemäßen Rauelmischung ist roter Phosphor, v.le bereits oben zürn Ausdruck gebracht wurde, ist bis jetzt roter Phosphor in Nauchmischungen nur selten eingesetzt worden, bei einem früheren Verwendungszweck wurde roter Phosphor mit einem Nitrat vermengt und zu einer Mischung verpreßt, die einen hellen Lichtblitz ergibt. Dagegen wurde die Herstellung einer Rauchmischung nicht In Betracht gezogen. In den Fällen, wo bisher roter Phosphor eingesetzt wurde, um eine raucherzeugende Mischung zu bilden, wurde er In gepreßter und nicht in gegossener Form eingesetzt. Außerdem benötigte er zur Verbrennung Luft. Dagegen wurde auf dar anderen beite in Kauchmischungen an häufigsten weißer Phosphor eingesetzt, Diese Modifikation des Phosphors verbrennt jedoch an der Luft spontan, wodurch eine langsame kontrollierte Zerteilung des Rauchs unmöglich gemacht wird.The main component of the Rauel mixture according to the invention is red phosphorus, v.le has already been expressed above is redder until now Phosphorus was rarely used in wet mixes, in an earlier one Intended use red phosphorus was mixed with a nitrate and pressed into a mixture that gives a bright flash of light. Against it The preparation of a smoke mix was not considered. In the In cases where red phosphorus has heretofore been used to form a smoke-producing mixture, it has been in a pressed rather than cast form used. He also needed air to burn. Against it was on on the other hand, white phosphorus is often used in chewing mixes, However, this modification of phosphorus burns spontaneously in air, which made a slow, controlled breakdown of the smoke impossible will.

Der Anteil des roten Phosphors kann von 31 bis 47 Qew.-% der Rauchmischung variieren. Üer rote Phosphor liegt normalerweise In Form feiner Teilchen vor. Er ist nicht ohne weiteres in verschiedenen Teilchengrößen erhältlich. Aufgrund dieses Umstands kann man in einer Gießmischung nicht ohne weiteres eine hohe Feststoffbeladung erzielen, so daß die obere Grenze von 47 Gew.-'/o dieses Materials durch die Fähigkeit der Gießmischungen für die Feststoffbeladung bestimmt Ist. The proportion of red phosphorus can vary from 31 to 47 percent by weight of the smoke mixture. Üer red phosphorus is usually present in the form of fine particles. It is not readily available in various particle sizes. Because of this fact, it is not easy to achieve a high solids loading in a casting mix, so that the upper limit of 47% by weight of this material is determined by the ability of the casting mixes for solids loading.

In der erfindungsgemäßen Mischung wird als Oxydationsmittel ein Alkallmetallnitrat verwendet. Typische Nitrate sind Natrium- und Kaliumnitrat, Eines der hauptsächlichsten Probleme bei der Bildung einer geeigneten Mischung ist die unerwünschte Reaktion zwischen dem Oxydationsmittel und dem Phosphor. Qa- An alkali metal nitrate is used as the oxidizing agent in the mixture according to the invention. Typical nitrates are sodium and potassium nitrate. One of the major problems in forming a suitable mixture is the undesirable reaction between the oxidizer and the phosphorus. Qa-

; " 109 8 13/15 QM ßAD ORIGINAL "*" ; "109 8 13/15 QM DPSS ORIGINAL" * "

her sind hochreaktive Materialien, wie Chlorate und Perchlorate, für die Mischungen der Erfindung nicht geeignet. Das Nitrat wird in fester teilchenförmiger Form und in Mengen von 18 bis 32 Gew.-% der Rauchmischung eingesetzt. Here are highly reactive materials, such as chlorates and perchlorates, for the mixtures not suitable for the invention. The nitrate becomes particulate in solid Form and used in amounts of 18 to 32 wt .-% of the smoke mixture.

Um eine Flamme zu bilden, die heiß genug ist, um das Brennen des Phosphors zu unterhalten, wird zu der erfindungsgemäßen Mischung Magnesium zugesetzt. Das Magnesium setzt sich mit dem vorhandenen Nitrat um, wodurch die erforderliche Wärme für die weitergeführte Verbrennung des Phosphors freigesetzt wird, ohne daß ein Ausgehen erfolgt. Die Umsetzung des Magnesiums mit dem Nitrat trägt fernerhin dazu bei, ein verläßliches Verbrennen der Rauchmischung zu erzielen. Es wurde gefunden, daß 4 bis 5 Gew.-% Magnesium in der Rauchmischung den vorgenannten Zwecken genügen.To form a flame hot enough to burn the phosphor To maintain, magnesium is added to the mixture according to the invention. The magnesium reacts with the existing nitrate, creating the necessary heat for the continued combustion of the phosphorus is released without going out. Implementation of the magnesium with the nitrate also helps to achieve reliable burning of the smoke mixture. It has been found to contain 4 to 5 weight percent magnesium in the smoke mixture are sufficient for the aforementioned purposes.

Zur Bildung einer gießbaren Rauchmischung wird ein polymerer Binder verwendet. Es kann praktisch jeder Binder eingesetzt werden, der fUr feste Treibmittelmischungen geeignet ist. Es ist jedoch nicht zweckmäßig, die Rauenmischung zu starr oder zu spröd einzustellen, da sie; insbesondere bei Verwendung als Granate oftmals Schockbelastungeh ausgesetzt ist. Es wird bevorzugt, daß das Polymere zu einem kautschukartigen Zustand aushärtet. A polymeric binder is used to form a pourable smoke mix. Practically any binder that is suitable for solid propellant mixtures can be used. However, it is not advisable to set the rough mixture too rigid or too brittle, since it ; especially when used as a grenade is often exposed to shock loads. It is preferred that the polymer cure to a rubbery state.

Es hat sich welter als zweckmäßig erwiesen, einen Binder mit hohem Sauerstoffgehalt zu verwenden, weil die Menge des festen Oxydationsmittels, das benötigt wird, vermindert werden kann, wenn der Binder einen Teil des für die Oxydation des Phosphors und der anderen In der Mischung'vorhandenen Brennstoffe erforderlichen Sauerstoffs zur Verfügung stellen kann. Bevorzugte Bindemittel sind daher z.B. Polysulfld-Kautschuke, Polysulfid-Epoxy-Gemische, wie Thlokol LP-3, Dow Epoxy DER 321 und DER 736, sowie Polyester, die durch Umsetzung von zwet-baslschen Säuren mit zweiwertigen Alkoholen gebildet werden. Ein typischer Polyester-Binder ist ein Hydroxytermlnlerter Polyester R-18 von der Mobay Chemical Co,, der aus Adipinsäure und Diäthylenglykol gebildet Ist. Weiterhin werden auch Hydroxy- und Carboxy-termlnlerte Butadiene In Betracht gezogen. Tatsächlich kann jeder beliebige der angegebenen polymeren Binder verwendet werden. Zusammen mit dem Polymer-Material wird Im allgemeinen ein geeigneter Weichmacher und ein Vernetzungsmittel eingesetzt,It has also been found useful to use a binder with a high oxygen content to use because the amount of solid oxidizing agent required can be reduced if the binder is part of the for the oxidation of phosphorus and the others present in the mixture Can provide fuels required oxygen available. Preferred Binders are therefore e.g. polysulphide rubbers, polysulphide-epoxy mixtures, like Thlokol LP-3, Dow Epoxy DER 321 and DER 736, as well as polyester, the reaction of zwet-Basl acids with dihydric alcohols are formed. A typical polyester binder is a hydroxy compound Polyester R-18 from Mobay Chemical Co., derived from adipic acid and diethylene glycol is formed. Furthermore, hydroxy and Carboxy-terminated butadienes contemplated. In fact, anyone can any of the indicated polymeric binders can be used. Along with The polymer material is generally a suitable plasticizer and a crosslinking agent used,

Es werden verschiedene geeignete Weichmacher In Betracht gezogen, die bekannt sind und im Einzelfall entsprechend dem verwendeten Binder ausgewählt werden können. Typische Weichmacher schließen z.B. Trlacetin, bis-DInitropropylacrylat-Formal (BDNPA-F) und Trlmethyloläthantrlnitrat (TMETN) ein. Naturgemäß können auch andere Weichmacher verwendet werden. Various suitable plasticizers are contemplated are known and selected in each individual case according to the binder used can be. Typical plasticizers include, for example, trlacetin, bis-dinitropropyl acrylate formal (BDNPA-F), and trimethylol ethane nitrate (TMETN) a. Other plasticizers can of course also be used.

Zusätzlich zu den Weichmachern enthält die Bindermischung auch eine bestimmte Menge eines Vernetzungsmaterial. Ein bevorzugtes Vernetzungsmittel Ist HAPI, das ein Polymethylenpolyphenyllsocyanat darstellt. Weitere geeignete Vernetzungsmittel sind z.B. Trimethylolpropan, Hexantrlo^ Rizinusöl, Toluol dilsocyanat, Diphenylmethandiisocyanat und MAPO, das TrIsL1I-(2-methyI) -aziridinylJ-phosphlnoxyd ist,In addition to the plasticizers, the binder mixture also contains a certain amount of a crosslinking material. A preferred crosslinking agent is HAPI, which is a polymethylene polyphenyl isocyanate. Other suitable crosslinking agents are, for example, trimethylolpropane, Hexanetrlo ^ castor oil, toluene disocyanate, diphenylmethane diisocyanate and MAPO, which is TrIsL 1 I- (2-methyI) -aziridinylJ-phosphine oxide,

üer Binder und der weichmacher, wenn vorhanden, machen im allgemeinen 25 bis 35 Qew.-% der Kauchmischung aus. Das <3ewichtsverhäitn!s von Weichmacher zu binder kann von 0;1 bis 1,5s1 variieren. Das Vernetzungsmittel variiert von 10 bis 20 >3ew.-% des aktiven Bindermaterials, je nach den verwendeten Materialien und dem Im Endprodukt gewünschten Härtungszustand»About the binder and plasticizer, if any, generally make 25 to 35 percent by weight of the chew mix. The <3 weight ratio of plasticizer to binder can vary from 0.1 to 1.5s1. The crosslinking agent varies from 10 to 20> 3% by weight of the active binder material, depending on the ones used Materials and the desired hardening state in the end product »

Es wurde weiterhin gefunden, daß FEAA, das Elsen(lll)acetylacetonat ist, zu der erfindungsgemäiien Mischung zugesetzt werden kann, um eine beschleunigte Härtung zu erzielen. Im allgemeinen werden fUr diesen Zweck 0,001 bis 0,01 Caew.-% FEAA zugesetzt, Es können auch andere Beschleuniger zur Verkürzung der Härtungszeit eingesetzt werdene Die Auswahl von Brennstoff-Beschleunigern hängt von der gewählten Mischung ab. Wenn beispielsweise TNiETf i als Weichmacher eingesetzt wird, dann stellt Trimethylolpropan TMP zusammen nit Hlaa den geeignetsten Beschleuniger dar,It has also been found that FEAA, which is Elsen (III) acetylacetonate, can be added to the mixture according to the invention in order to achieve accelerated curing. In general for this purpose are added to 0.001 to 0.01 Caew .-% FEAA, may also be used other accelerators to shorten the curing time e The choice of fuel accelerators depends on the chosen mixture. If, for example, TNiETf i is used as a plasticizer, then trimethylolpropane TMP together with Hlaa is the most suitable accelerator,

ε.-. Ist zu beachten, daü dio vorstehenden Zusammönsetzungsberelche eine Kauchi-r-ilsch'in'j erj'jLMri, ίΙο > interoxyJiert lüt. Dips bedeutet mit anderen Worten, daß vor γ ι Λ ichi'Mmetrl :.'Λ\νη -tcindpurikt her gesehen nicht jenOgend '.jaunr^toff vor~ h'-jriii'-n l'.t, um r\\". voll« /ürbrennunn der bronriBtoffkomponenton zu ©rmöqll-■;r|f;ri. . >'\ ,.r · J.π /tcind i .t juhr wichtig, cia feiJtfjfj^tollt v/urdo, ümü bs>l voil-I-oifM-.[. yV.iX "■ . ·.{■'->,■/■■ \ .-; t'JM ι ii -,'.,huno^n üor i ;uuch In einer nloM>l·ε.-. It should be noted that the above composition area is a Kauchi-r-ilsch'in'j erj'jLMri, ίΙο> interoxyJiert. In other words, dips means that before γ ι Λ ichi'Mmetrl :. 'Λ \ νη -tcindpurikt not seen from that' .jaunr ^ toff before ~ h'-jriii'-n l'.t to r \\ " . full «/ ürbrennunn of the bronze component to © rmöqll- ■; r | f; ri ..>'\ , .r · J.π / tcind i .t juhr important, cia feiJtfjfj ^ tollt v / urdo, ümü bs> l voil-I-oifM -. [. yV.iX "■. ·. {■ '->, ■ / ■■ \ .-; t'JM ι ii -, '., huno ^ n üor i; uuch In a nloM> l

BADORfGTiNAtBADORfGTiNAt

baren Weise zu heftig abbrennt. Trotzdem ergibt die-Mischung eine gieSbare Rauchmasse, die in Abwesenheit von atmosphärischem Sauerstoff brennt. BIshsr wurde eine derartige gießbare Rauchmischung auf der Basis von rotem Phosphor, die auch in Abwesenheit von Luft abbrennt, nicht für möglich gehalten. burns too violently. Nevertheless, the mixture gives a pourable Smoke mass that burns in the absence of atmospheric oxygen. BIshsr became such a pourable smoke mixture based on red Phosphorus, which burns off even in the absence of air, was not thought possible.

., Die Formulierung der Rauchmischung ist einfach. Im aligemeinen werden das., The formulation of the smoke mix is simple. In general, this will be

j Magnesium, der Phosphor, der Weichmacher und der Binder zuerst in einen j Mischer eingegeben und bei einer geeigneten Temperatur genügend lang ver-j Magnesium, phosphorus, plasticizer and binder first in one j Mixer entered and left at a suitable temperature for a long enough time.

ΐ mischt, daß Homogenität erzielt wird. 5odann wird das Nitrat zugesetzt undΐ mixes that homogeneity is achieved. Then the nitrate is added and

bei der Mischtemperatur wird im Vakuum weltergerührt. In dieser Stufe wirdAt the mixing temperature, the mixture is stirred in a vacuum. At this stage will

] Im Vakuum gearbeitet, um die in <ier Mischung eingeschlossene Luft zu entfernen, so daß dichtere GuBkörper hergestellt werden können« Schließlich werden, nachdem das Nitrat in die Mischung eingemischt worden ist, das Vernetzungsmittel und die anderen Zusatzstoffe, wie das FEAA1 zugegeben und das Mischen wird solange fortgeführt, bis alle Materialien gründlich vermengt sind. Es wird bevorzugt, das Gemisch in die hergestellten Eisenfor- ] Worked in vacuo to give the trapped in <ier mixture to remove air so that denser GuBkörper can be prepared "Finally, the crosslinking agent and the other additives, such as the FEAA 1, after the nitrate has been mixed into the mixture, was added and mixing is continued until all materials are thoroughly blended. It is preferred to pour the mixture into the iron molds made

" ■ ■ ■ ■"■ ■ ■ ■

men im Vakuum einzugießen. Solche Formen sind z.B. Büchsen, Granaten oder andere geeignete Behälter für die Rauchmischung. Die Gießbedingunge> hängen naturgemäß von dem Binder und dem verwendeten Vernetzungsmitte,, ab. Bei der Aushärtung sollte eine kautschukartige Masse erhalten werdenpour men in vacuum. Such forms are e.g. rifles, grenades or other suitable container for the smoke mixture. The casting conditions> naturally depend on the binder and the crosslinking agent used, away. A rubber-like mass should be obtained during curing

und keine spröde oder starre.and not brittle or rigid.

Zur anfänglichen Zündung der Rauchmischung ist ein Zunder erforderlich. Die erfindungsgemäße Rauchmischung kann durch praktisch Jede beliebige, bei festen Treibmitteln verwendete Zündungstechnik gezündet werden» Diese Techniken können z.B. Bor/Kailumnitrat-Pellets, elektrische Zündladungen, elektrische Detonatoren und Explosivmaterialien, wie Detacord, Primacord und Pyrocor, verwenden. Zusätzlich kann auch auf die Oberfläche eine Anfangsbrennmischung oder eine ZUndmischung aufgebracht werden. Eine typische Zündmischung besteht aus Silicium, Bieioxyd und Kupfer(l)oxytl, welches mit Nitrozellulose in einem geeigneten Lösungsmittel vermischt 1st, um einen Lack zu bilden, dar auf die zu zündende Oberfläche aufgebracht wird. A tinder is required for the initial ignition of the smoke mixture. The smoke mixture according to the invention can be ignited by practically any ignition technique used with solid propellants. These techniques can, for example, use boron / potassium nitrate pellets, electrical primers, electrical detonators and explosive materials such as Detacord, Primacord and Pyrocor. In addition, an initial combustion mixture or an initial mixture can also be applied to the surface. A typical ignition mixture consists of silicon, bioxide and copper (l) oxyte, which is mixed with nitrocellulose in a suitable solvent to form a lacquer that is applied to the surface to be ignited.

Lrflnduny wird In den Beispielen näher erläutert«Lrflnduny is explained in more detail in the examples «

BAD OHlGtNAt ~7' BAD OHlGtNAt ~ 7 '

i"üü;i ί .»/ i -34i "üü; i ί.» / i -34

Beispiel 1example 1

Es wurde ein Ansatz mit 5000 g mit folgender Zusammensetzung hergestellt. Bei diesem und bei den nachfolgenden Beispielen Ist der prozentuale Anteil des Beschleunigers auf die Gesamtzusammensetzung der Rauchmischung bezogen. A batch of 5000 g with the following composition was produced. In this and in the following examples, is the percentage of the accelerator based on the total composition of the smoke mixture.

Bestandteile Gew.-%Components% by weight

Stabilisierter roter Phosphor 38,10Stabilized red phosphorus 38.10

Natriumnitrat 28,30Sodium nitrate 28.30

Magnesium . 4,90Magnesium. 4.90

Mobay R-18 Polyester-Binder 12,70Mobay R-18 polyester binder 12.70

Triacetin 14,70Triacetin 14.70

PAPI 1,30PAPI 1.30

FEAA (zugesetzt) 0,02FEAA (added) 0.02

Zur Vermischung der einzelnen Bestandteile wurde ein vertikaler Baker-Perkins-Mischer mit einem Rauminhalt von 3,79 I1 der üblicherweise für die Vermischung von festen Treibmitteln eingesetzt wird, benutzt. Der Polyester-Binder, das Triacetin, das Magnesium und der Phosphor wurden am Anfang zu dem Mischer gegeben und bei 43,3 C 15 min miteinander vermengt. Sodann wurde das Vermischen abgebrochen und das Natriumnitrat zugesetzt. Sodann wurde Im Vakuum bei 71,1°C weitere 10 min gerührt. Nach Ablauf dieser Zeltspanne wurden am Schluß das PAPI und das FEAA zugesetzt und es wurde Im Vakuum weitere 10 min bei 71,1°C vermischt. Zu diesem Zeltpunkt war die Vermischung der Rauchmischung vollständig. Die Mischung war zum Gießen fertig. Die Mischung wurde In Polyäthylen-Rohre mit einer Länge von 7,30 cm und einem Durchmesser von 1,90 cm vakuumgegossen. Die gefüllten Rohre wurden in einen Ofen gebrach
gen Zustand ausgehärtet.
For mixing the individual components has a vertical Baker-Perkins mixer with a capacity of 3.79 I 1 which is usually used for the mixing of solid propellants used. The polyester binder, triacetin, magnesium and phosphorus were initially added to the mixer and mixed together at 43.3 ° C. for 15 minutes. Mixing was stopped and the sodium nitrate added. The mixture was then stirred in vacuo at 71.1 ° C. for a further 10 minutes. After this period of time had elapsed, the PAPI and the FEAA were finally added and the mixture was mixed for a further 10 minutes at 71.1 ° C. in vacuo. At this point in time, the mixing of the smoke mixture was complete. The mixture was ready to be poured. The mixture was vacuum poured into polyethylene tubing 7.30 cm long and 1.90 cm in diameter. The filled tubes were placed in an oven
cured state.

den in einen Ofen gebracht und 16 Stunden bei 71,1 C zu einem kautschukartl-the put in an oven and 16 hours at 71.1 C to a rubber type

Diese gefüllten Rohre wurden durch eine elektrische Zündvorrichtung gezündet. Die Brennzeiten wurden durch visuelle Beobachtung mit der Stoppuhr er mittelt. Es wurde auch eine Brenngeschwindigkeit-Einrichtung (Atlantic Research Corp.) für feste Standardtreibmittelstränge verwendet, die die Brennzeiten automatisch aufzeichnet. Aus naheliegenden Gründen sind aber AuSenversuche besser.These filled tubes were ignited by an electric igniter. The burn times were determined by visual observation with the stopwatch averages. There was also a burn rate facility (Atlantic Research Corp.) is used for standard fixed propellant strands that automatically record burn times. For obvious reasons, however, external tests are used better.

1 O 9 (ί 'i i / 1^ 3 4 8AD 0R{G'NAL1 O 9 ( ί 'ii / 1 ^ 3 4 8AD 0R {G ' NAL

PtPt

Es wurde festgestellt, daß die oben beschriebene Mischung eine Brenngeschwindigkeit von 1,78 cm pro min hatte. Die Selbstzündungstemperatur wurde als über 260 C liegend bestimmt. Die Masse war bei Durchführung eines Schlagversuchs mit einem Gewicht von 2,27 kg aus einer Höhe von mindestens 127 cm unempfindlich. Die Masse brannte mit einer hellen gelben Flamme und produzierte voluminöse Mengen eines weißen Rauchs,The mixture described above was found to have a burning rate of 1.78 cm per minute. The auto-ignition temperature was determined to be above 260 ° C. The crowd was performing one Impact test with a weight of 2.27 kg from a height of at least 127 cm insensitive. The earth burned with a bright yellow flame and produced voluminous amounts of a white smoke,

Beispiel 2Example 2

Es wurde eine langsam brennende Masse hergestellt, welche folgende Zusammensetzung aufwies:A slow-burning mass was produced which had the following composition exhibited:

" Bestandteile Gew.-%"Components% by weight

Roter Phosphor 46,90Red phosphorus 46.90

Natriumnitrat 18,30Sodium nitrate 18.30

Magnesium 4,60Magnesium 4.60

MobayR-18 Polyester-Binder 14,00MobayR-18 polyester binder 14.00

Trlacetin 15,80Trlacetin 15.80

PAPI 1,40PAPI 1.40

FEAA (zugesetzt) 0,02FEAA (added) 0.02

Es wurde wie Im Beispiel 1 gearbeitet, um das Granulat zu formulieren. Als Gießgefäß und Behälter für das gehärtete Material wurde das gleiche Polyäthylen-Rohr verwendet.. Dieser Ansatz hatte eine Brenngeschwindigkeit von 9,14 cm pro min. Dies entspricht ungefcihr der halben Brenngeschwindigkeit der Mischung des Beispiels 1. Diese Verlangsamung kann dem veränderten Verhältnis von Oxydationsmittel zu Brennstoff zugeschrieben werden. Auch hier ergab die Masse eine hellgelbe Flamme mit großen Mengen von weißem. Rauch.The procedure was as in Example 1 to formulate the granules. as The casting vessel and container for the hardened material were made from the same polyethylene tube This approach had a burn rate of 9.14 cm per minute, which is about half the burn rate the mixture of example 1. This slowdown can change the The ratio of oxidant to fuel can be attributed. Even here the mass gave a light yellow flame with large amounts of white. Smoke.

Beispiel 3Example 3

Nach der Arbeitsweise des Beispiels 1 wurde eine schnei !brennende Masse hergestellt. Es wurden die gleichen-Polyäthylen-Rohre verwendet. Die Masse hatte folgende Zusammensetzung:Following the procedure of Example 1, a snow-burning mass was obtained manufactured. The same polyethylene pipes were used. The crowd had the following composition:

8AD ORIGINAL8AD ORIGINAL

10-9 8 1 a/1 F 310-9 8 1 a / 1 F 3

BestandteileComponents

Roter Phosphor Natriumnitrat Magnesium Mobay K-18 Polyester-Binder PAPIRed Phosphorus Sodium Nitrate Magnesium Mobay K-18 polyester binder PAPI

TMETNTMETN

TMP (zugesetzt) FEAA (zugesetzt)TMP (added) FEAA (added)

Aufgrund des Vorhandenseins von TMETN anstelle von Triacetln zusammen mit TMP wurden bei den untersuchten Proben Brenngeschwindigkeiten von 4,0 bis 5,5 cm/min erhalten. Die Brenngeschwindigkeit dieser Masse ist daher zwei- bis dreimal so groß wie diejenige der Masse des Beispiels 1. Auch diese Masse verbrannte mit einer hellgelben Flamme und ergab große Mengen eines weißen Rauchs.Due to the presence of TMETN instead of Triacetln together with TMP, burning rates of 4.0 to 5.5 cm / min obtained. The burning rate of this mass is therefore two to three times as large as that of the mass of Example 1. This mass, too, burned with a light yellow flame and gave off large quantities of a white smoke.

2020th A 8 583A 8 583 3030th Gew.-% Weight % 3030th 31,31, 5050 31,31, 6060 4,4, 9090 11,11 3030th G,G, 1010 20,20, 0202 o,O, o,O,

098 1 6/T584098 1 6 / T584

Claims (10)

' 10 " 204^83 '10 "204 ^ 83 PatentansprücheClaims /ΐ .Λ QieSbare Weißrauchmischung, bestehend aus rotem Phosphor in einer , zur Erzeugung des Rauches ausreichenden Menge, einem Alkalimetallhitrat in einer zur Oxydation der Mischung ausreichenden Menge, Magnesium in einer ausreichenden Menge, um Wärme zu bilden, um das Brennen des Phosphors aufrechtzuerhalten, und einem polymeren Binder, um die Bestandteile zu einer gießbaren Masse zu verbinden./ ΐ .Λ QieSable white smoke mixture, consisting of red phosphorus in one , an amount sufficient to generate the smoke, an alkali metal nitrate in an amount sufficient to oxidize the mixture, magnesium in a sufficient amount to generate heat to prevent the phosphor from burning to maintain, and a polymeric binder to bind the components into a castable mass. 2. Mischung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, Ψ daß sie 31 bis 47 Gew.-% roten Phosphor enthält.2. Mixture according to claim 1, characterized in that Ψ it contains 31 to 47 wt .-% red phosphorus. 3. Mischung nach Anspruch T1 dadurch gekennzeichnet, dai3 das Alkallmetallnitrat kaliumnitrat oder Natriumnitrat ist»3. Mixture according to claim T 1, characterized in that the alkali metal nitrate is potassium nitrate or sodium nitrate » 4. Mischung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch g e k e η η zeichnet, daß sie 18 bis 32 Gew.-% des Alkalimetallnitrats enthält.4. Mixture according to one of claims 1 to 3, characterized in that g e k e η η, that it contains 18 to 32% by weight of the alkali metal nitrate. 5. Mischung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie 4 bis 5 Gew.-% Magnesium enthält. 5. Mixture according to one of claims 1 to 4, characterized in that it contains 4 to 5 wt .-% magnesium. 6. Mischung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch g e k e η η k ■] zeichnet, daß das Bindemittel mit einem geeigneten Weichmacher und einem geeigneten Vernetzungsmittel versetzt Ist.6. Mixture according to one of claims 1 to 5, characterized in that g e k e η η k ■] indicates that the binder with a suitable plasticizer and a suitable crosslinking agent is added. 7. Mischung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie 25 bis 35 Gew.-% Binder und Weichmacher enthält.7. Mixture according to claim 6, characterized in that that it contains 25 to 35 wt .-% binder and plasticizer. 8. Mischung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennze lehnet, j daß der Weichmacher TrlmethylolÜthantrlnltrat, Triacetin oder bis-Dinltropropylacrylqt-Forrnal Ist.8. Mixture according to claim 6 or 7, characterized by lehnet, j that the plasticizer TrlmethylolÜthantrlnltrat, triacetin or bis-Dinltropropylacrylqt-Forrnal Is. 9. Mischung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß sie, bezogen auf den Binder, 10 bis 20 Q&vj*-% des Vernetzungsmittels enthält.9. Mixture according to one of Claims 6 to 8, characterized in that, based on the binder, it contains 10 to 20 Q & vj * -% of the crosslinking agent. ORIGINAL INSPECTED -11 - ORIGINAL INSPECTED -11 - 204P58-3204P58-3 10. Mischung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch g e kennzei chnet, da3 der Binder ein Hydroxy-termlnlertes Polyesterharz Ist, das aus Adipinsäure und Uiäthylenglykol gebildet Ist,10. Mixture according to one of the preceding claims, characterized in g e mark It seems that the binder is a hydroxy-terminated polyester resin Is formed from adipic acid and diethylene glycol, 9816/Tb849816 / Pb84 ORlSiNAL WSPECtEDORlSiNAL WSPECTED
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