DE2234264B2 - Pyrotechnic paint - Google Patents
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Description
3030th
Die Erfindung bezieht sich auf einen pyrotechnischen Lack auf der Basis von anorganischen Sauerstoffsalzen, Metalloxiden, Metallen und gelöstem organischen Bindemittel.The invention relates to a pyrotechnic paint based on inorganic oxygen salts, Metal oxides, metals and dissolved organic binders.
Ein Lack dieser Art ist in der USA.-Patentschrift 34 64 869 beschrieben. Dieser bekannte Lack besieht zum ersten aus einem metallischen Brennstoff wie Magnesium, zum zweiten aus einem Oxydationsmittel in Form eines anorganischen Perchlorats oder Nitrats und zum dritten aus einem in einem flüchtigen und brennbaren Lösungsmittel aufgelösten Vinylpolymeren. Durch diesen letzten Bestandteil unterscheidet sich der bekannte Lack in chemischer Hinsicht von den üblichen Treibsätzen beispielsweise von Raketen, und er läßt sich daher mit diesen nicht kombinieren, da keine lagerfähige Verbindung zu erhalten ist. Er eignet sich daher nur als selbständiges Pyrotechnikum zur Verwendung beispielsweise als ortsfestes Notsignal, wobei seine klebrige Konsistenz Iediglich dazu dient, ihn auf eine tragende Unterlage aufbringen zu können.A lacquer of this type is described in US Pat. No. 3,464,869. This well-known varnish looks firstly from a metallic fuel such as magnesium, secondly from an oxidizing agent in the form of an inorganic perchlorate or nitrate and thirdly from one in a volatile vinyl polymers dissolved in flammable solvents. This last component makes the well-known lacquer different from a chemical point of view from the usual propellants, for example from rockets, and therefore cannot be combined with these, since no storable connection can be obtained. It is therefore only suitable as an independent pyrotechnic center for use, for example, as a stationary emergency signal, its sticky consistency only serves to be able to apply it to a supporting surface.
Weiter ist aus der deutschen Auslegeschrift 11 88 981 eine pyrotechnische Verbindung bekannt, die aus etwa 95% eines aluminothermischen Pulvers und 5°/o eines Polyesters als Bindemittel besteht. Diese Mischung liegt in fester Form vor und bildet einen Zündsatz, der zur Verwendung in durch Brennen anzufeuernden Granaten bestimmt ist und seinerseits durch eine Schwarzpulveranfeuerung gezündet werden kann.Furthermore, a pyrotechnic connection is known from the German Auslegeschrift 11 88 981, which consists of about 95% of an aluminothermic powder and 5% of a polyester as a binder. This mixture is in solid form and forms an ignition charge that can be used in by burning grenades to be fired is determined and in turn ignited by a gunpowder fire can be.
Außerdem ist in der deutschen Patentschrift 5 35 447 ein Anfeuerungssatz beschrieben, der Bariumsuperoxid, Magnesium und Schellack enthält und zusammen mit einem Leuchtsatz aus Bariumnitrat bzw. Strontiumnitrat, Magnesium und Schellack eine Füllung für Lichtspurgeschosse bildet. Auch dieser Anfeuerungssatz liegt in fester Form vor.In addition, in the German patent 5 35 447 a firing set is described, the barium superoxide, Contains magnesium and shellac and together with a flare made of barium nitrate or strontium nitrate, magnesium and shellac forms a filling for light trace projectiles. Also this one The firing set is available in solid form.
Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zu Grunde, eine pyrotechnische Verbindung zu schaffen, die sich durch einfaches Aufstreichen beispielsweise auf einen Raketentreibsatz aufbringen läßt, der einerseits mit Hilfe dieser Verbindung gezündet und andererseits auch zusammen mit dieser bis zu seinem Einsatz über längere Zeit hinweg gelagert werden soll.In contrast, the invention is based on the object of creating a pyrotechnic connection, which can be applied, for example, to a rocket propellant by simply brushing on the on the one hand ignited with the help of this connection and on the other hand also together with this up to his Use should be stored for a longer period of time.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß ausgehend von einem pyrotechnischen Lack der eingangs erwähnten Art dadurch gelöst, daß dieser aus einer Dispersion von 40 bis 6O°/o an sich bekannter Zündmischungen wie Kaliumperchlorat/Aluminiumpulver, Kaliumperchlorat/Eisenoxid/Magnesium, Schwarzpulver oder Pulver auf der Basis von ZirkoniunVBariumchromat/Ammoniumperchlorat und Ammoniumbichromat in fein verteilter Form in 60 bis 40% eines Klebäthers aus einem in einem ketonischen Lösungsmittel gelösten Pulver auf Nitrozellulose/Nitroglyzerin-Basis besteht.According to the invention, this object is achieved on the basis of a pyrotechnic paint of the type mentioned at the beginning Art solved in that it consists of a dispersion of 40 to 60% of ignition mixtures known per se such as potassium perchlorate / aluminum powder, potassium perchlorate / iron oxide / magnesium, black powder or powder based on zirconium / barium chromate / ammonium perchlorate and ammonium dichromate in finely divided form in 60 to 40% of a tacky ether made from a ketonic solvent dissolved powder is based on nitrocellulose / nitroglycerin.
Wesentlich für die Erfindung sind also zwei Gesichtspunkte, nämlich zum einen die Auswahl eines Zündpulvers, das hinreichend aktiv sein muß, um beispielsweise einen Raketentreibsatz zu zünden, ohr,e ihn zu zerspalten, und zum anderen die Kompatibilität zwischen diesem Zündpulver einerseits und dem dieses Zündpulver in feiner Dispersion enthaltenden Klebäther andererseits.Two aspects are therefore essential for the invention, namely on the one hand the selection of one Ignition powder, which must be sufficiently active to ignite, for example, a rocket propellant, ear, e to split him, and secondly, compatibility between this ignition powder on the one hand and that containing this ignition powder in a fine dispersion Glue ether on the other hand.
Der erfindungsgemäß zusammengesetzte pyrotechnische Lack läßt sich insbesondere für die Herstellung von Zündmischungen für Blöcke aus festen Raketentreibstoffen verwenden. Zu diesem Zwecke wird ein solcher Raketentreibsatz auf seiner Zündfläche mit dem erfindungsgemäß zusammengesetzten pyrotechnischen Lack bestrichen, und anschließend wird das Lösungsmittel aus der aufgebrachten Lackschicht verdampft.The pyrotechnic lacquer composed according to the invention can be used in particular for manufacture of primer mixes for solid rocket propellant blocks. To this end, will such a rocket propellant charge on its ignition surface with the pyrotechnic one composed according to the invention Paint coated, and then the solvent is removed from the applied paint layer evaporates.
Die so erhaltene Zündmischung kann mit Vorteil die klassischen Zündsätze ersetzen, die Schwarzpulver enthalten und durch Aufkleben auf die Zündfläche des Raketentreibsatzes aufgebracht sind, wobei durch das Aufkleben eine Verschlechterung des Führungssystems während der Zündung herbeigeführt werden kann.The ignition mixture obtained in this way can advantageously replace the classic ignition charges, the black powder included and applied by gluing on the firing surface of the rocket propellant, with by sticking can lead to a deterioration of the guidance system during ignition can.
Der pyrotechnische Lack gemäß der Erfindung läßt sich außerdem für die Herstellung von pyrotechnischen Ladungen für Gasgeneratoren verwenden, wie sie in den deutschen Patentschriften 21 58 526 und 21 60 738 beschrieben sind. Zu diesem Zwecke wird die Außenwand der eine verdampfbare Flüssigkeit enthaltenden Kammer eines solchen Gasgenerators teilweise oder gänzlich mit dem pyrotechnischen Lack gemäß der Erfindung überzogen, und anschließend wird das Lösungsmittel aus der aufgebrachten Lackschicht verdampft.The pyrotechnic paint according to the invention can also be used for the production of pyrotechnic Use charges for gas generators, as described in German patents 21 58 526 and 21 60 738 are described. For this purpose, the outer wall is made of a vaporizable liquid containing chamber of such a gas generator partially or entirely with the pyrotechnic Varnish coated according to the invention, and then the solvent is applied from the Layer of paint evaporates.
Der erfindungsgemäß zusammengesetzte pyrotechnische Lack weist zahlreiche Vorteile auf:The pyrotechnic paint composed according to the invention has numerous advantages:
Er verlangt weder ein Einbrennen noch ein Polymerisieren; It does not require baking or polymerisation;
er ist bei Lagerung in einem dicht abgeschlossener Behälter stabil;it is stable when stored in a tightly sealed container;
er läßt sich in seiner Verbrennungsgeschwindigkei durch Veränderung der Gewichtsverhältnisse ode der Art des Klebäthers oder der Art der pyrotech nischen Verbindung leicht beeinflussen.it can be reduced in its burning rate by changing the weight ratio or Easily influence the type of adhesive or the type of pyrotechnic connection.
In der Zeichnung ist die Erfindung an Hand be vorzugter Ausführungsbeispiele veranschaulicht; da bei zeigtIn the drawing, the invention is illustrated by means of preferred embodiments be; there at shows
is.is.
pig. l einen Längsschnitt durch einen Raketentreibsatz, der mit einem erfindungsgeraäß erhaltenen Zündsatz ausgestattet ist;pig. l a longitudinal section through a rocket propellant, which is equipped with an ignition charge obtained according to the invention;
F i g. 2 eine Vorderansicht des RaketentreibsatzesF i g. 2 is a front view of the rocket propellant
von F i g. 1; 5 from F i g. 1; 5
F i g. 3 und 4 graphische Darstellungen zvr Veranschaulichung der Ergebnisse von Versuchen mit dem pyr-c technischen Lack und dem Raketentreibstoff unter Vakuum undF i g. 3 and 4 graphical representations for illustrative purposes the results of experiments with the pyr-c technical paint and the rocket fuel under vacuum and
F i g. 5 und 6 graphische Darstellungen zur Ver- io anschaulichung de» Zündphase beim Abschießen eines Raketentreibsatzes nach den unten im einzelnen angegebenen Ausführungsbeispielen 2 bzw. 3.F i g. 5 and 6 graphical representations for ver io Illustrative de »Ignition phase when firing a rocket propellant according to the details below specified exemplary embodiments 2 and 3.
Beispiel 1 1JExample 1 1 y
Herstellung der pyrotechnischen Verbindung Man mischt mit Hilfe eines mit geringer Drehzahl Stunde lang laufenden Mischers nach M ο r i t ζ 45 Teile Zirkoniumpulver, 34 Teile Bariumchromat, 20 Teile Ammoniumperchlorat und 7 Teile Ammoniumbichromat. Establishing the pyrotechnic connection Mixing is carried out with the aid of a low speed Hour-long mixer according to M ο r i t ζ 45 parts zirconium powder, 34 parts barium chromate, 20 Parts of ammonium perchlorate and 7 parts of ammonium dichromate.
Herstellung des KlebäthersProduction of the adhesive ether
Man löst 75 Gewichtsteile eines Pulvers auf der 25 Basis von Nitrozellulose und Nitroglyzerin im Verhältnis von 58:42 mit einem Gehalt von 1.1% an Centralid als Phlegmatisierungsmittel in 25 Gewirhtsteilen Aceton.75 parts by weight of a powder based on nitrocellulose and nitroglycerin are dissolved in proportions of 58:42 with a content of 1.1% of Centralid as a phlegmatizer in 25 Gewirhtsteile Acetone.
3030th
Herstellung des pyrotechnischen Lacks Man mischt 60 Gewichtsteile der pyrotechnischen Verbindung mit 40 Gewichtsteilen des Klebäthers. Die Mischung wird in einem klimatisierten Raum bei 21 bis 29° C und 30 bis 40% relativer Luftfeuchtigkeit vorgenommen.Preparation of the pyrotechnic lacquer 60 parts by weight of the pyrotechnic lacquer are mixed Compound with 40 parts by weight of the adhesive ether. The mixture is made in an air-conditioned room carried out at 21 to 29 ° C and 30 to 40% relative humidity.
Man verwendet den so erhaltenen pyrotechnischen Lack als Zündmischung unter Aufbringung auf einen Block aus einem Raketentreibstoff aus plastifizierter Nitrozellulose und Nitroglyzerin auf dessen vordere Brennfläche, der in F i g. 1 in einem Längsschnitt und in Fig. 2 in Vorderansicht dargestellt ist.The pyrotechnic paint thus obtained is used as an ignition mixture with application to one Block made from a rocket propellant made from plasticized nitrocellulose and nitroglycerin on its front Burning surface, which is shown in FIG. 1 is shown in a longitudinal section and in Fig. 2 in a front view.
Der zylindrische Block 1 in Fig. 1 hat einen Durchmesser von 78 mm und enthält einen axialen zylindrischen Kanal 2 von 1,5 mm Durchmesser und ist auf seiner Außenseite, im Inneren des Kanals 2 und auf seiner Vorderseite mit einer Inhibitorschicht 3The cylindrical block 1 in Fig. 1 has a diameter of 78 mm and contains an axial cylindrical channel 2 of 1.5 mm in diameter and is on its outside, inside the channel 2 and with an inhibitor layer 3 on its front side
überzogen.overdrawn.
Auf der Rückseite la des Blocks 1 wird eine Schicht 4 aus dem in der obigen Weise hergestellten pyrotechnischen Lack aufgebracht, indem 5 g dieses Lacks in Form eines Rings von 60 mm Außendurchmesser und 10 mm Innendurchmesser aufgestrichen werden, wobei der axiale Kanal 2 im Block 1 völlig frei bleibt.A layer 4 of the pyrotechnic lacquer produced in the above manner is applied to the rear side la of the block 1 by painting 5 g of this lacquer in the form of a ring with an outer diameter of 60 mm and an inner diameter of 10 mm, the axial channel 2 in the block 1 remains completely free.
Anschließend wird die aufgebrachte Lackschicht in einem klimatisierten Raum bei 21 bis 29° C und 30 bis 40% relativer Luftfeuchtigkeit während einiger Stunden getrocknet, um auf dem Block 1 ays Raketentreibstoff eine Schicht von etwa 1 mm Stärke aus der Zündmischung zu erzielen.The applied lacquer layer is then applied in an air-conditioned room at 21 to 29 ° C and 30 Dried up to 40% relative humidity for a few hours to get ays rocket fuel on Block 1 to achieve a layer of about 1 mm thickness from the ignition mixture.
Die Verträglichkeit des pyrotechnischen Lacks und des Raketentreibstoffs wird durch folgende Versuche belegt:The compatibility of the pyrotechnic paint and the rocket fuel is determined by the following tests proven:
Die Probenmenge für einen Versuch bei gegebener Temperalur beträgt 1 g.The sample quantity for an experiment at a given temperature is 1 g.
VakuumtestVacuum test
— Versuch an dem pyrotechnischen Lack — Angesichts der großen Empfindlichkeit der Zusammensetzung gegen mechanische pyrotechnische Agentien wird dieser Versuch mit einer trockenen Mischung durchgeführt, die zu 2 Teilen aus der oben angegebenen pyrotechnischen Verbindung und zu 3 Teilen aus einer zu feinem Schrot zermahlenen Platte aus dem verfestigten Klebäther besteht. Die Versuchsergebnisse sind in der graphischen Darstellung in Fig. 3 veranschaulicht, in der längs der Abszisse die Lagerdauer — die Versuchsdauer — in Tagen und längs der Ordinate die sogenannte Absenkung in mm aufgetragen ist, die sich aus der Schrumpfung der Mischungsbestandteile ergibt, j Vakuumtest — an Spänen aus Raketentreibstoff — Die Ergebnisse sind in der graphischen Darstellung in F i g. 4 festgehalten.- Experiment on the pyrotechnic paint - Given the great sensitivity of the composition against mechanical pyrotechnic agents, this test is carried out with a dry one Mixture carried out to 2 parts of the above pyrotechnic compound and to 3 parts from a plate made of solidified adhesive ether, ground to a fine grist. the Experimental results are illustrated in the graph in Fig. 3, in which along the The abscissa is the storage duration - the test duration - in days and along the ordinate the so-called lowering is plotted in mm, which results from the shrinkage of the mixture components, j Vacuum test - on rocket fuel chips - the results are in the graph in Fig. 4 held.
Eine Überlagerung der graphischen Darstellungen in F i g. 3 und 4 zeigt ein identisches Verhalten des Raketentreibstoffs und der Mischung aus pyrotechnischer Verbindung und Klebäther als Ergebnis des Vakuumtests.An overlay of the graphs in FIG. 3 and 4 show an identical behavior of the Rocket fuel and the mixture of pyrotechnic compound and adhesive ether as a result of the Vacuum tests.
Außerdem ist das Alterungsverhalten der ausgehend von dem pyrotechnischen Lack erhaltenen
Zündmischung durch den sogenannten Würfeltest nachgeprüft worden. Dieser Versuch beruht auf einer
Alterung zwischen 2 und 6 Monaten bei 60° C. Die Versuche werden an 4 Würfeln von 25 mm Kantenlänge
durchgeführt, deren eine Oberfläche vollkommen mit einer Lackschicht überzogen ist, deren Dicke
der einer auf einen Raketentreibstoff aufgebrachten Lackschicht äquivalent ist.
Ein Probenzyklus umfaßt:In addition, the aging behavior of the ignition mixture obtained on the basis of the pyrotechnic paint has been checked by the so-called cube test. This test is based on aging between 2 and 6 months at 60 ° C. The tests are carried out on 4 cubes with an edge length of 25 mm, one surface of which is completely covered with a layer of lacquer, the thickness of which is equivalent to that of a layer of lacquer applied to a rocket fuel.
A sample cycle includes:
a) 18 Stunden Lagerung bei fester Temperatur in einem Thermostaten mit einer Temperaturschwankung von ±1,5° C,a) Storage for 18 hours at a fixed temperature in a thermostat with a temperature fluctuation of ± 1.5 ° C,
b) Entnahme der Probe für 6 Stunden, während deren an jedem Würfel eine optische und radiographische Untersuchung der Grenzfläche zwischen Raketentreibstoff und Zündmischung vorgenommen wird.b) Taking the sample for 6 hours, during which an optical and radiographic one on each cube Investigation of the interface between rocket fuel and ignition mixture is made.
Die erhaltenen Resultate am Ende von 22 Zyklen bei 60° C sind unten zusammengestellt.The results obtained at the end of 22 cycles at 60 ° C are summarized below.
Bei 60° C ist weder ein Verkleben auf der Höhe der Zündmischung noch eine Rißbildung im Raketentreibstoff zu beobachten.At 60 ° C there is neither sticking at the level of the ignition mixture nor cracking in the rocket fuel to observe.
Man stellt einen pyrotechnischen Lack her, indem man 40 Gewichtsteile eines Pulvers mit der Zusammensetzung A pyrotechnic lacquer is prepared by adding 40 parts by weight of a powder with the composition
Fe2O3 34%,Fe 2 O 3 34%,
Mg 36% undMg 36% and
KCIO4 30%KCIO4 30%
mit 60 Gewichtsteilen des in Beispiel 1 beschriebenen Klebäthers mischt.with 60 parts by weight of the tackifier described in Example 1 mixed.
Mit 5 g dieses pyrotechnischen Lacks wird die Ent- -··· · -·-— ni„„l·,, m;f pinpm Durchmes-With 5 g of this pyrotechnic lacquer the ent- - ··· · - · - - ni "" l · ,, m ; f pinpm diameter
5 65 6
Die graphische Darstellung in Fig. 5 gibt den gebrachten pyrotechnischen Lacks gemäß obigemThe graph in Fig. 5 gives the applied pyrotechnic paint according to the above
Druck in bar als Ordinate in Abhängigkeit von der Beispiel ausgelöst worden ist.Pressure in bar as the ordinate has been triggered depending on the example.
Brenndauer in Sekunden als Abszisse wieder, wobei . .Burn time in seconds as the abscissa again, where. .
die Zündphase veranschaulicht ist, die an einem Beispielthe ignition phase is illustrated using an example
Block aus Raketentreibstoff gewonnen ist, dessen 5 Man stellt einen pyrotechnischen Lack her, indemBlock obtained from rocket fuel, whose 5 Man makes a pyrotechnic varnish by adding
Zündung mit Hilfe eines beispielsweise durch Auf- ma" 2 Gewichtsteile eines Pulvers mit der Zusam-Ignition with the aid of, for example, 2 parts by weight of a powder with the composition
streichen aufgebrachten pyrotechnischen Lacks ge- mensetzungpaint applied pyrotechnic lacquer composition
maß obigem Beispiel ausgelöst worden ist. ρ _ , .measure has been triggered in the above example. ρ _,.
B e i s ρ i e 1 3 " 10 Mg 36°/o undB is ρ ie 1 3 " 10 Mg 36 ° / o and
Man stellt einen pyrotechnischen Lack her, indem KC10< 30%A pyrotechnic lacquer is produced by adding KC10 < 30%
man 40 Gewichtsteile Schwarzpulver mit 60 Ge- mit 3 Gewichtsteilen des oben unter Beispiel 1 bewichtsteilen
des in Beispiel 1 beschriebenen Kleb- schriebenen Klebäthers mischt,
äthers mischt. Dieser Lack wird unmittelbar auf die Außenwand Mit 5 g dieses pyrotechnischen Lacks wird die Ent- 15 der eine verdampfbare Flüssigkeit enthaltenden Kamflammungsfläche
eines homogenen Pulverblocks — mer eines Gasgenerators aufgestrichen, wie er in den
Nitrozellulose, Nitroglyzerin — von 33 mm Durch- deutschen Patentschriften 21 58 526 oder 21 60 738
messer überzogen. beschrieben ist, und anschließend in einem klimati-Die graphische Darstellung in Fig. 6 gibt den sierten Raum bei 21 bis 29° C und 30 bis 40% re-Druck
in bar als Ordinate in Abhängigkeit von der »» lativer Luftfeuchtigkeit während einiger Stunden geBrenndauer
in Sekunden als Abszisse wieder, wobei trocknet, bis man eine Schicht von 2,25 mm aus der
die Zündphase veranschaulicht ist, die an dem Block gaserzeugenden Verbindung erhält, die als Ersatz
aus Raketentreibstoff gewonnen ist, dessen Zündung für die sonst für solche Gasgeneratoren üblichen Ramit
Hilfe eines beispielsweise durch Aufstreichen auf- ketentreibsätze von Hohlnadelform dient.40 parts by weight of black powder with 60 parts by weight are mixed with 3 parts by weight of the adhesive ether described in Example 1 above under Example 1,
ether mixes. This varnish is applied directly to the outer wall. With 5 g of this pyrotechnic varnish, the area of the flame surface of a homogeneous powder block - mer of a gas generator, which contains a vaporizable liquid - of 33 mm in the nitrocellulose, nitroglycerin - of 33 mm through German patent specifications 21 58 is painted 526 or 21 60 738 knives coated. The graph in FIG. 6 shows the room at 21 to 29 ° C and 30 to 40% re-pressure in bar as the ordinate as a function of the relative humidity for a few hours of burning time in seconds as the abscissa again, drying until a layer of 2.25 mm is illustrated from which the ignition phase is obtained, the gas-generating compound obtained on the block, which is obtained as a substitute for rocket fuel, its ignition for the otherwise usual for such gas generators It is used with the help of a hollow needle-shaped chain drive, for example by spreading it on.
Hierzu 3 Blatt ZeichnungenFor this purpose 3 sheets of drawings
Claims (3)
Applications Claiming Priority (2)
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| FR7126285A FR2146555A5 (en) | 1971-07-19 | 1971-07-19 |
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| DE2234264B2 true DE2234264B2 (en) | 1975-10-16 |
| DE2234264C3 DE2234264C3 (en) | 1976-06-10 |
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ID=
Also Published As
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
| E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 |