PL217687B1 - Termobaryczny, małowrażliwy, flegmatyzowany materiał wybuchowy i sposób jego otrzymywania - Google Patents

Termobaryczny, małowrażliwy, flegmatyzowany materiał wybuchowy i sposób jego otrzymywania

Info

Publication number
PL217687B1
PL217687B1 PL397629A PL39762911A PL217687B1 PL 217687 B1 PL217687 B1 PL 217687B1 PL 397629 A PL397629 A PL 397629A PL 39762911 A PL39762911 A PL 39762911A PL 217687 B1 PL217687 B1 PL 217687B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
weight
explosive
phlegmatized
thermobaric
parts
Prior art date
Application number
PL397629A
Other languages
English (en)
Other versions
PL397629A1 (pl
Inventor
Andrzej Orzechowski
Dorota Powała
Andrzej Maranda
Bogdan Florczak
Original Assignee
Inst Przemysłu Organicznego
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 Inst Przemysłu Organicznego filed Critical Inst Przemysłu Organicznego
Priority to PL397629A priority Critical patent/PL217687B1/pl
Publication of PL397629A1 publication Critical patent/PL397629A1/pl
Publication of PL217687B1 publication Critical patent/PL217687B1/pl

Links

Landscapes

  • Mold Materials And Core Materials (AREA)

Description

Przedmiotem wynalazku jest termobaryczny, małowrażliwy, flegmatyzowany materiał wybuchowy z polimerycznym lepiszczem wymieszanym z proszkiem reaktywnego metalu redukującego, kruszącymi materiałami wybuchowymi i ewentualnie - z utleniaczem - chloranem(VII) amonu oraz sposób otrzymywania takiego termobarycznego materiału wybuchowego za pomocą odlewania.
Znane są odlewane, termobaryczne materiały wybuchowe zawierające polimeryczne lepiszcze, w skład którego wchodzi polibutadien, wymieszane z kruszącymi materiałami wybuchowymi, takimi jak heksogen (RDX), oktogen (HMX), 3-nitro-1,2,4-triazol-5-on (NTO), nitroguanidyna (NQ), heksa-nitro-heksa-azo-izo-wurtzitan oznaczany w skrócie jako CL-20 albo HNIW, z proszkami reaktywnych metali redukujących, takich jak glin (Al), magnez (Mg), stop glinu i magnezu (Al-Mg), bor (B), tytan (Ti), flegmatyzowanych kopolimerem fluorku winylidenu i sześciofluoropropylenu (Vitonem), nitrocelulozą, polimerem azydku glicydu lub polimerem estru kwasu akrylowego, stanowiących dodatek energetyczny przyczyniający się do podniesienia temperatury wybuchu i wydłużenia czasu trwania impulsu nadciśnienia fali uderzeniowej wytworzonej przez wybuch, oraz opcjonalnie - wymieszane z chloranem(VII) amonu - utleniaczem poprawiającym bilans tlenowy termobarycznego materiału wybuchowego. Flegmatyzator, otaczając cienką powłoką wrażliwe składniki materiału wybuchowego, zwłaszcza drobiny proszku metalowego, kryształy utleniacza oraz indywiduów kruszących materiałów wybuchowych, powoduje zmniejszenie wrażliwości materiału wybuchowego, podnosząc tym samym poziom bezpieczeństwa podczas jego wytwarzania oraz eksploatacji. W tym miejscu warto zauważyć, iż polimeryczne lepiszcze wykorzystywane powszechnie do wytwarzania odlewanych materiałów wybuchowych, również spełnia rolę flegmatyzatora, zmniejszającego ich wrażliwość, zwłaszcza na bodźce mechaniczne, takie jak uderzenie i tarcie, co ma istotne znaczenie na etapie wytwarzania oraz eksploatacji.
W wyniku detonacji ładunku termobarycznego materiału wybuchowego, rozszerzające się produkty wybuchu mieszają się z powietrzem. W początkowej fazie wybuchu zawierają one stosunkowo dużo cząsteczek w postaci stałej (ze względu na silnie ujemny bilans tlenowy mieszaniny termobarycznej), takie jak nie przereagowany pył reaktywnego metalu redukującego i węgiel (sadza). Wybuch kruszącego materiału wybuchowego, zwłaszcza gazowe produkty wybuchu oraz reakcja produktów termicznego rozkładu chloranu(VII) amonu z pozostałymi, stałymi produktami detonacji, szczególnie z reaktywnymi cząstkami metalu powoduje powstanie wystarczająco wysokiej temperatury zdolnej do zainicjowania następnej fazy wybuchu termobarycznego, tj. reakcji całkowitego spalania pozostałych cząstek metalu reaktywnego z tlenem zawartym w powietrzu, w stosunkowo dużej objętości. Wyżej opisany, zasadniczo dwuetapowy przebieg procesu wybuchu termobarycznego materiału wybuchowego powoduje powstanie wysokiej temperatury, impulsu ciśnienia o stosunkowo długim czasie trwania fazy nadciśnienia i podciśnienia. Niniejsze parametry termobaryczne oraz całkowite spalenie tlenu w objętości wybuchu stanowią jego podstawowe czynniki destrukcyjne.
Według amerykańskich opisów patentowych US6955732B1 oraz US6969434B1, typowy ładunek odlewanego termobarycznego materiału wybuchowego posiadający w swym składzie chloran(VII) amonu, zawiera 30-55% części wagowych HMX, 10-15% części wagowych lepiszcza - polibutadienu zakończonego grupami hydroksylowymi (HTPB), 20-40% części wagowych proszku reaktywnego metalu redukującego o wielkości cząstek z zakresu 20-500 nm, takiego jak Al, B, Mg, Ti, oraz stop Al-Mg, Mg-B, Al-B, 15-35% części wagowych chIoranu(VII) amonu o wielkości cząstek z zakresu 11-100 μm oraz opcjonalnie 4-6% części wagowych plastyfikatora z katalizatorem palenia. Innymi kruszącymi materiałami wybuchowymi, które mogą zastąpić HMX w ww. składach są: RDX i CL-20.
Według powyższych amerykańskich opisów patentowych, w skład odlewanych termobarycznych materiałów wybuchowych mogą wchodzić flegmatyzowane Vitonem lub nitrocelulozą mieszaniny proszku reaktywnego metalu redukującego oraz utleniacza, które mogą stanowić 20-60% masy całkowitej materiału wybuchowego. Na przykład, takie termobaryczne materiały wybuchowe mogą zawierać 20-24% części wagowych ww. mieszaniny flegmatyzowanego proszku metalu reaktywnego i utleniacza, 15-35% części wagowych chIoranu(VII) amonu, 10-15% części wagowych HTPB oraz 30-55% części wagowych HMX. Według innego przykładu, odlewany, termobaryczny materiał wybuchowy może zawierać 40-60% części wagowych ww. mieszaniny flegmatyzowanego proszku metalu reaktywnego i utleniacza, 10-15% części wagowych HTPB oraz 30-50% części wagowych HMX.
Powszechnie znane są składy flegmatyzowanych, aluminizowanych materiałów wybuchowych, zawierające oprócz kruszących materiałów wybuchowych, proszku glinowego, flegmatyzator w postaci parafiny, mieszaniny cerezynowo-stearynowej, wosku oraz politetrafluoroetylenu (PTFE, czyli teflonu).
PL 217 687 B1
Zawartość flegmatyzatora nie przekracza zazwyczaj 6% masy takiego materiału wybuchowego. Tego typu materiały wybuchowe są wytwarzane metodą prasowania.
Na przykład w zgłoszeniu francuskiego wynalazku FR2801883A1 zastrzegany jest prasowany materiał wybuchowy (bez lepiszcza polimerycznego) wykorzystywany do amunicji średniokalibrowej, o następującym składzie: 49-72% części wagowych NTO, 10-33% części wagowych RDX lub HMX, 14-17% części wagowych proszku glinowego oraz 4 albo 7% części wagowych wosku.
Według brytyjskiego opisu patentowego GB2466236, polimeryczny materiał wybuchowy może zawierać lepiszcze w postaci HTPB wraz ze środkiem sieciującym - diizocyjanianem izofronu (IPDI) lub korzystnie, poliuretanowe albo poliestrowe, opcjonalnie z inercyjnym (nie energetycznym) plastyfikatorem, kruszący materiał wybuchowy, taki jak RDX, HMX, NTO, NQ, pentryt, triaminotrinitro-benzen lub ich kombinację, utleniacz - chloran(VII) amonu i/lub proszek reaktywnego metalu redukującego, takiego jak Al, Zr, Mg, B i/lub mieszaniny proszków tych metali. Kruszące materiały wybuchowe lub ich kombinacja stanowią co najmniej 15% masy takiego polimerycznego materiału wybuchowego.
W przeglądowym artykule dotyczącym odlewanych materiałów wybuchowych zawierających proszek glinowy, autorstwa P.P. Vadhe, R.B. Pawar, R.K. Sinha, S.N. Asthama i A. Subhanada Rao, opublikowanym w „Combustion, Explosion, and Shock Waves”, Vol. 44, No.1, str.461-477 (2008 r.), podano następujące składy (wyrażone w procentach masowych) materiałów wybuchowych zawierających oprócz proszku Al, lepiszcze - HTPB1 kruszący materiał wybuchowy w postaci pojedynczych indywiduów chemicznych - RDX, HMX i NTO lub ich kombinacji, oraz opcjonalnie chIoran(VII) amonu (nadchloran amonu - AP):
NTO/RDX/AI/HTPB: (63/10/15/12);
RDX/AI/AP/HTPB: (20/25/43/12); (20/25/40/15); (24/24/40/12); (27/30/25/18); (35/32/23/10);
(42/15/25/18); (7/25,8/49,8/17,4);
NTO/RDX/AI/AP/HTPB: (47/5/15/20/13); (27/20/20/20/13); (22/20/26/20/12); (8/12/25/43/12); (10/25/33/20/12);
NTO/HMX/AI/AP/HTPB: (31/6/10/38/15).
W materiałach konferencyjnych Międzynarodowego Sympozjum „Europyro 2011” połączonego z 37. Międzynarodowym Seminarium Pirotechnicznym (37th International Pyrotechnic Seminar” (17-19.05.2011 r., Reims, Francja), w artykule autorstwa C. Collet, M. Dervaux, M. Werschine, dotyczącym nowego, ulepszonego termobarycznego materiału oznaczonego jako B2514A (str.86-98), podano (w procentach masowych) m.in. następujące eksperymentalne składy badanych termobarycznych ładunków wybuchowych zawierających kruszące materiały wybuchowe wytypowane spośród RDX, HMX i CL-20, proszek Al, B, Ti, utleniacz - ChIoran(VII) amonu (AP) oraz lepiszcze - HTPB:
RDX/AI/AP/HTPB: (22/40/24/14), gdzie AP był drobnoziarnisty lub gruboziarnisty; (50/12/24/14);
RDX/AI/B/AP/HTPB: (11/20/20/12/37);
RDX/Ti/AP/HTPB: (22/40/24/14);
HMX/AI/AP/HTPB: (22/40/24/14) oraz
CL-20/AI/AP/HTPB: (22/40/24/14).
Badania wykazały, że najlepsze charakterystyki wybuchowe określone wielkością temperatury, impulsu ciśnieniowego i czasem trwania fazy nadciśnienia fali podmuchowej posiada termobaryczny materiał wybuchowy o składzie: RDX/AI/AP/HTPB: (22/40/24/14), gdzie AP jest drobnoziarnisty.
Dosyć powszechnie stosowanym plastyfikatorem lepiszczy materiałów wybuchowych jest adypinian dioktylu (ADO) (Standaryzacyjna Publikacja Sojusznicza NATO (dotycząca uzbrojenia) - Allied Ordnance Publication - AOP-39 pt. „Guidance on the Assessment and Development of Insensitive Munitions (IM)”; NSA; Bruksela; Belgia; 2010; str. L-17).
Znany jest również według zgłoszenia polskiego wynalazku P.394657 materiał wybuchowy zawierający polimeryczne lepiszcze, składający się z 10-90% części wagowych kruszącego materiału wybuchowego wybranego spośród takich indywiduów chemicznych, jak RDX, HMX, NQ, NTO, 1,1-diamino-2,2-dinitroetylen (FOX-7) lub ich mieszaniny, 8-40% wagowych lepiszcza stanowiącego kompozycję terpolimeru butadienu, akrylonitrylu i kwasu akrylowego, żywicy epoksydowej oraz ADO, 1-30% części wagowych proszku Al oraz 1-50% części wagowych chIoranu(VII) amonu, przy czym lepiszcze składa się z 20-60% części wagowych terpolimeru butadienu, akrylonitrylu i kwasu akrylowego, 5-20% części wagowych żywicy epoksydowej oraz 20-60% części wagowych ADO.
Według niniejszego zgłoszenia, sposób otrzymywania ładunków ww. materiału wybuchowego polega na tym, że ustaloną masę ww. ciekłego lepiszcza wlewa się do mieszalnika planetarnego,
PL 217 687 B1 w którym utrzymuje się zmniejszone, ustalone ciśnienie w zakresie 20-50 mm Hg (2,66-6,66kPa) oraz temperaturę 80°C, miesza przez 10 minut, a następnie do ww. ciekłego lepiszcza dozuje się proszek Al i po 10 minutach mieszania, dodaje się kolejno trzy równe porcje mieszaniny krystalicznego, kruszącego materiału wybuchowego z chloranem(VII) amonu, mieszając po dodaniu każdej porcji przez 10 minut pod ww. ciśnieniem i w ww. temperaturze, po czym jednorodną masę materiału wybuchowego przelewa się pod zmniejszonym ciśnieniem do termostatowanego dozownika o temperaturze 80°C, dozuje się materiał wybuchowy, korzystnie z szybkością 100 g/min, pod ustalonym ciśnieniem z zakresu 20-50 mm Hg (2,66-6,66kPa), wąskim strumieniem do formy odlewniczej o temperaturze 80°C poddanej wibracjom, korzystnie o częstotliwości 11 Hz, a następnie, po zakończeniu dozowania masy materiału wybuchowego do formy odlewniczej, do objętości układu: forma odlewnicza - dozownik wprowadza się powietrze do uzyskania ciśnienia atmosferycznego, nie przerywając wibracji jeszcze przez 10 minut, po czym formę odlewniczą z ładunkiem materiału wybuchowego umieszcza się w cieplarce w temperaturze 80°C na 5 dób, gdzie następuje proces jego sieciowania/utwardzania.
W tym samym zgłoszeniu podany jest również skład materiału wybuchowego (bez udziału chIoranu(VII) amonu) stanowiącego odmianę wynalazku, w którym zastosowano identyczne polimeryczne lepiszcze, indywidua chemiczne kruszących materiałów wybuchowych, tj. RDX, HMX, NQ, NTO, FOX-7 lub ich mieszaniny oraz proszek glinowy. Niniejszy materiał wybuchowy składa się z 10-90% części wagowych kruszącego materiału wybuchowego, 1-30% części wagowych proszku glinowego oraz 9-40% wagowych lepiszcza.
Sposób otrzymywania ładunków takiego materiału wybuchowego z polimerycznym lepiszczem polega na tym, że ustaloną masę ciekłego lepiszcza wlewa się do mieszalnika planetarnego, w którym utrzymuje się zmniejszone, ustalone ciśnienie w zakresie 20-50 mm Hg (2,66-6,66kPa) i temperaturę 80 °C, miesza przez 10 minut, dodaje do ww. ciekłego lepiszcza jedną porcję proszku glinowego i miesza przez 10 minut, a następnie - kolejno trzy równe porcje krystalicznego, kruszącego materiału wybuchowego, mieszając po dodaniu każdej porcji przez 10 minut pod ww. ciśnieniem i w ww. temperaturze, po czym jednorodną masę materiału wybuchowego przelewa się pod zmniejszonym ciśnieniem do termostatowanego dozownika o temperaturze 80°C, dozuje się materiał wybuchowy, korzystnie z szybkością 100 g/min, pod ustalonym ciśnieniem z zakresu 20-50 mm Hg (2,66-6,66kPa), wąskim strumieniem do formy odlewniczej o temperaturze 80°C poddanej wibracjom, korzystnie o częstotliwości 11 Hz, a następnie, po zakończeniu dozowania masy materiału wybuchowego do formy odlewniczej, do objętości układu: forma odlewnicza - dozownik wprowadza się powietrze do uzyskania ciśnienia atmosferycznego, nie przerywając wibracji jeszcze przez 10 minut, po czym formę odlewniczą z ładunkiem materiału wybuchowego umieszcza się w cieplarce w temperaturze 80°C na 5 dób, gdzie następuje proces jego sieciowania/utwardzania.
Inne, znane sposoby otrzymywania odlewanych ładunków materiałów wybuchowych polegają na wprowadzeniu krystalicznych, kruszących materiałów wybuchowych i proszku reaktywnego metalu redukującego, opcjonalnie z dodatkiem chloranu(Vll) amonu do ciekłej mieszaniny lepiszcza, korzystnie kilkuetapowo, zaczynając od najmniejszej do największej frakcji kruszących materiałów wybuchowych i wymieszaniu wszystkich składników do uzyskania jednorodnej masy, którą następnie wlewa się do form odlewniczych pod zmniejszonym ciśnieniem, w celu jej odpowietrzenia. Role form odlewniczych mogą spełniać korpusy, głowice amunicji, zazwyczaj bomb lotniczych, pocisków artyleryjskich i rakietowych oraz granatów. Mieszanie składników materiału wybuchowego oraz zalewanie form odlewniczych często odbywa się w podwyższonej temperaturze, pod zmniejszonym ciśnieniem, przy jednoczesnym poddaniu form odlewniczych wibracjom. Po operacji odlewania, ładunki materiałów wybuchowych pozostają w formach odlewniczych, w podwyższonej temperaturze, przez co najmniej kilka dób. Podczas tego okresu ładunki materiałów wybuchowych ulegają procesowi utwardzania/sieciowania, przy aktywnym udziale środka utwardzającego/sieciującego. Powyższe operacje technologiczne mają na celu odpowietrzenie ładunków materiałów wybuchowych oraz zachowanie ich jednorodności i zwartości.
Na przykład, według brytyjskiego opisu patentowego GB2466236, ładunek materiału wybuchowego o masie 9,96 kg, o składzie: 20% części wagowych RDX, 12% części wagowych lepiszcza HTPB o masie cząsteczkowej wynoszącej ok. 2000 wraz ze środkiem sieciującym/utwardzającym diizocyjanianem izofronu (IPDI), 43% części wagowych chIoranu(VII) amonu i 25% części wagowych proszku Al, jest otrzymywany w wyniku dodania do ww. lepiszcza pozostałych ww. składników, wymieszania ich oraz odlania tak otrzymanej mieszaniny w temperaturze 60°C do polietylenowego
PL 217 687 B1 pojemnika (formy odlewniczej), a następnie - w wyniku utwardzania mieszaniny w powyższej temperaturze przez 7 dób.
Istota termobarycznego, małowrażliwego, flegmatyzowanego materiału wybuchowego według wynalazku polega na tym, że składa się z 20-80 części wagowych dwóch kruszących materiałów wybuchowych, z których jeden wybrany jest spośród heksogenu (RDX) albo oktogenu (HMX), zaś drugi wybrany jest spośród nitroguanidyny (NQ) albo flegmatyzowanego 3-nitro-1,2,4-triazol-5-onu (NTO), gdzie flegmatyzator stanowi 1% masy flegmatyzowanego NTO, 10-40 części wagowych flegmatyzowanego proszku reaktywnego metalu redukującego - boru albo magnezu albo tytanu albo stopu glinowo-magnezowego, gdzie flegmatyzator stanowi 0,5+5% masy flegmatyzowanego reaktywnego metalu redukującego, 10-30 części wagowych lepiszcza i ewentualnie 1-40 części wagowych utleniacza - chloranu(VII) amonu. Lepiszcze stanowi kompozycję terpolimeru butadienu, akrylonitrylu i kwasu akrylowego, żywicy epoksydowej oraz adypinianu dioktylu. Lepiszcze składa się z 20-60 części wagowych terpolimeru butadienu, akrylonitrylu i kwasu akrylowego, 5-20 części wagowych żywicy epoksydowej oraz 20-60 części wagowych adypinianu dioktylu. Flegmatyzatorem NTO jest politetrafluoroetylen (PTFE, tj. teflon), natomiast flegmatyzatorem reaktywnego proszku redukującego jest kopolimer fluorku winylidenu i sześciofluoropropylenu (Viton) albo wysokotopliwe woski o temperaturze topnienia powyżej 80°C.
Istota sposobu otrzymywania termobarycznego, małowrażliwego, flegmatyzowanego materiału wybuchowego według wynalazku polega na tym, że ustaloną masę ciekłego lepiszcza składającego się z 20-60 części wagowych terpolimeru butadienu, akrylonitrylu i kwasu akrylowego, 5-20 części wagowych żywicy epoksydowej oraz 20-60 części wagowych adypinianu dioktylu wlewa się do mieszalnika planetarnego, w którym utrzymuje się zmniejszone, ustalone ciśnienie w zakresie 20-50 mm Hg (2,66-6,66kPa) i temperaturę 80°C, miesza przez 10 minut, dodaje do ww. ciekłego lepiszcza porcję heksogenu (RDX) albo oktogenu (HMX) i miesza się przez 10 minut, dodaje się porcję nitroguanidyny (NQ) albo flegmatyzowanego 3-nitro-1,2,4-triazol-5-on'u (NTO), gdzie flegmatyzator stanowi 1% masy flegmatyzowanego NTO i miesza przez 10 minut, dodaje się ewentualnie porcję chIoranu(VII) amonu i miesza przez 10 minut, a następnie dodaje się kolejno trzy równe porcje flegmatyzowanego proszku reaktywnego metalu redukującego - boru albo magnezu albo tytanu albo stopu glinowomagnezowego, gdzie flegmatyzator stanowi 0,5+5% masy flegmatyzowanego proszku reaktywnego i miesza przez 10 minut po dodaniu każdej porcji pod ww. ciśnieniem i w ww. temperaturze, po czym jednorodną masę termobarycznego materiału wybuchowego przelewa się pod zmniejszonym ciśnieniem do termostatowanego dozownika o temperaturze 80°C i dozuje się go korzystnie z szybkością 50 g/min pod ustalonym ciśnieniem z zakresu (2,66-6,66) kPa wąskim strumieniem do formy odlewniczej o temperaturze 80°C poddanej wibracjom, korzystnie o częstotliwości 11 Hz, a następnie, po zakończeniu dozowania masy termobarycznego materiału wybuchowego do formy odlewniczej, do objętości układu: forma odlewnicza - dozownik wprowadza się powietrze do uzyskania ciśnienia atmosferycznego, nie przerywając wibracji jeszcze przez 10 minut, po czym formę odlewniczą z ładunkiem termobarycznego materiału wybuchowego umieszcza się w cieplarce w temperaturze 80°C na 5 dób, gdzie następuje proces jego sieciowania/utwardzania.
Zastosowanie termobarycznego, małowrażliwego, flegmatyzowanego materiału wybuchowego o składach według wynalazku umożliwia wypełnianie nim korpusów, głowic amunicji o skomplikowanych kształtach, zapewniając jego zadowalającą wytrzymałość mechaniczną uwarunkowaną bardzo dobrymi właściwościami reologicznymi oraz wysoką energię wybuchu i siłę niszczenia (kruszność). Uzyskanie wysokich parametrów wybuchowych kompozycji wybuchowych zawierających polimeryczne lepiszcze i flegmatyzator, przejawiających się przede wszystkim odpowiednio dużą prędkością detonacji, wysoką temperaturą wybuchu oraz dużą ilością gazowych produktów wybuchu, jest możliwe dzięki znacznemu udziałowi w ich składzie kruszącego materiału wybuchowego, proszku reaktywnego metalu redukującego oraz opcjonalnie chloranu(VII) amonu. Jednocześnie, przede wszystkim ze względu na obecność w składzie lepiszcza i flegmatyzatora, tego rodzaju materiały wybuchowe wykazują niską wrażliwość na bodźce mechaniczne - uderzenie i tarcie, bodźce termiczne - wolne i szybkie ogrzewanie, pobudzanie falą detonacyjną, uderzeniową, czy wyładowania elektrostatyczne, czyli na podstawowe zagrożenia środowiskowe, które mogą występować podczas eksploatacji amunicji. Ponadto, wszystkie składniki ww. materiałów wybuchowych według wynalazku charakteryzują się zadowalającą trwałością fizykochemiczną oraz wzajemną zgodnością kontaktową (kompatybilnością chemiczną), w tym także z materiałami konstrukcyjnymi wykorzystywanymi powszechnie w wyrobach zawierających materiały wybuchowe, zazwyczaj w amunicji i jej elementach.
PL 217 687 B1
Wynalazek zostanie bliżej przedstawiony za pomocą poniższych przykładów.
P r z y k ł a d I termobarycznego, małowrażliwego materiału wybuchowego z polimerycznym lepiszczem, zawierającego proszek reaktywnego metalu redukującego, kruszące materiały wybuchowe w postaci dwóch indywiduów chemicznych oraz utleniacz - chloran(VII) amonu a także sposobu otrzymywania takiego termobarycznego materiału wybuchowego
Do mieszalnika planetarnego o pojemności 1,5 litra wlewa się 160 g ciekłego lepiszcza w postaci mieszaniny składającej się z 70 g terpolimeru butadienu, akrylonitrylu i kwasu akrylowego, 75 g adypinianu dioktylu oraz 15 g żywicy epoksydowej. Całość miesza się przez 10 minut w temperaturze 80°C pod zmniejszonym ciśnieniem wynoszącym 30 mm Hg (3,99 KPa). Do mieszalnika dodaje się 200 g RDX i miesza przez 10 minut oraz 200 g flegmatzowanego politetrafluoroetylenem (PTFE, tj. teflonem) NTO, gdzie masa PTFE stanowi 1% masy flegmatyzowanego NTO i miesza przez 10 minut. Następnie dodaje się 140 g chloranu(VII) amonu i miesza przez 10 minut, po czym dodaje się kolejno trzy równe porcje wynoszące po 100 g flegmatyzowanego woskiem bazowym zawierającym węglowodory rozgałęzione (wosk bazowy H) proszku stopu glinowo-magnezowego, gdzie niniejszy wosk stanowi 2% masy flegmatyzowanego proszku stopu glinowo-magnezowego, mieszając przez 10 minut po dodaniu każdej z trzech porcji pod ww. ciśnieniem oraz w ww. temperaturze. Masę materiału wybuchowego (wynoszącą 1000 g) przelewa się do termostatowanego dozownika o temperaturze 80°C, po czym dozuje się materiał wybuchowy w postaci ciekłej wąskim strumieniem z szybkością 50 g/min tj. przez 20 min do formy odlewniczej poddanej wibracjom o częstotliwości 11 Hz, która znajduje się pod zmniejszonym ciśnieniem wynoszącym 3,99 kPa (30 mm Hg). Następnie, do układu: forma odlewnicza-dozownik doprowadza się powietrze do uzyskania ciśnienia atmosferycznego, nie przerywając wibracji układu jeszcze przez 10 minut. Po zakończonym formowaniu, ładunek materiału wybuchowego umieszcza się w cieplarce w temperaturze 80°C na 5 dób. W wyniku realizacji opisanego wyżej przykładowego sposobu według wynalazku, otrzymuje się 1000 g termobarycznego, małowraż3 liwego materiału wybuchowego posiadającego gęstość 1760 kg/m3, prędkość detonacji 5950 m/s i średnicę krytyczną wynoszącą 50 mm, składającego się z 16% części wagowych lepiszcza (zawierającego 43,75% części wagowych terpolimeru butadienu, akrylonitrylu i kwasu akrylowego, 9,375% części wagowych żywicy epoksydowej i 46,875% części wagowych adypinianu dioktylu), 20% części wagowych RDX, 19,8% części wagowych NTO, 0,2% części wagowych PTFE, 29,4% części wagowych proszku stopu glinowo-magnezowego, 0,6% części wagowych wosku bazowego H oraz 14% części wagowych chloranu(VII) amonu.
P r z y k ł a d Il termobarycznego, małowrażliwego materiału wybuchowego z polimerycznym lepiszczem, zawierającego proszek reaktywnego metalu redukującego (bez udziału chIoranu(VII) amonu), kruszące materiały wybuchowe w postaci dwóch indywiduów chemicznych oraz sposobu otrzymywania takiego termobarycznego materiału wybuchowego
Do mieszalnika planetarnego o pojemności 1,5 litra wlewa się 160 g ciekłego lepiszcza w postaci mieszaniny składającej się z 70 g terpolimeru butadienu, akrylonitrylu i kwasu akrylowego, 75 g adypinianu dioktylu (ADO) oraz 15 g żywicy epoksydowej. Całość miesza się przez 10 minut w temperaturze 80°C pod zmniejszonym ciśnieniem wynoszącym 30 mm Hg (3,99 kPa). Do mieszalnika dodaje się 240 g RDX i miesza przez 10 minut oraz 240 g NQ i miesza przez 10 minut. Następnie dodaje się kolejno trzy równe porcje wynoszące po 120 g flegmatyzowanego woskiem bazowym zawierającym węglowodory rozgałęzione (wosk bazowy H) proszku magnezowego, gdzie niniejszy wosk stanowi 2% masy flegmatyzowanego proszku magnezowego, mieszając przez 10 minut po dodaniu każdej z trzech porcji pod ww. ciśnieniem oraz w ww. temperaturze. Masę materiału wybuchowego (wynoszącą 1000 g) przelewa się do termostatowanego dozownika o temperaturze 80°C, po czym dozuje się materiał wybuchowy w postaci ciekłej wąskim strumieniem z szybkością 50 g/min tj. przez 20 min do formy odlewniczej poddanej wibracjom o częstotliwości 11 Hz, która znajduje się pod zmniejszonym ciśnieniem wynoszącym 3,99 kPa (30 mm Hg). Następnie, do układu: forma odlewniczadozownik doprowadza się powietrze do uzyskania ciśnienia atmosferycznego, nie przerywając wibracji układu jeszcze przez 10 minut. Po zakończonym formowaniu, ładunek materiału wybuchowego umieszcza się w cieplarce w temperaturze 80°C na 5 dób.
W wyniku realizacji opisanego wyżej przykładowego sposobu według wynalazku, otrzymuje się 3
1000 g termobarycznego, małowrażliwego materiału wybuchowego posiadającego gęstość 1720 kg/m3, prędkość detonacji 5800 m/s i średnicę krytyczną wynoszącą 55 mm, składającego się z 16% części wagowych lepiszcza (zawierającego 43,75% części wagowych terpolimeru butadienu, akrylonitrylu i kwasu akrylowego, 9,375% części wagowych żywicy epoksydowej i 46,875% części wagowych
PL 217 687 B1 adypinianu dioktylu), 24% części wagowych RDX, 24% części wagowych NQ, 35,28% części wagowych proszku magnezowego oraz 0,72% części wagowych wosku bazowego H.

Claims (4)

1. Termobaryczny, małowrażliwy, flegmatyzowany materiał wybuchowy z polimerycznym lepiszczem zawierającym polibutadien, żywicę epoksydową, adypinian dioktylu, wymieszanym z proszkiem reaktywnego metalu redukującego, dwoma kruszącymi materiałami wybuchowym w postaci indywiduów chemicznych, i ewentualnie utleniaczem - chloranem(VII) amonu, znamienny tym, że składa się z 20-80 części wagowych dwóch kruszących materiałów wybuchowych, z których jeden wybrany jest spośród heksogenu albo oktogenu, zaś drugi wybrany jest spośród nitroguanidyny albo flegmatyzowanego 3-nitro-1,2,4-triazol-5-on'u, gdzie flegmatyzator stanowi 1% masy flegmatyzowanego 3-nitro-1,2,4-triazol-5-on'u, 10-40 części wagowych flegmatyzowanego proszku reaktywnego metalu redukującego - boru albo magnezu, albo tytanu, albo stopu glinowo-magnezowego, gdzie flegmatyzator stanowi 0,5+5% masy flegmatyzowanego reaktywnego metalu redukującego, 10-30 części wagowych lepiszcza stanowiącego kompozycję terpolimeru butadienu, akrylonitrylu i kwasu akrylowego, żywicy epoksydowej oraz adypinianu dioktylu i ewentualnie 1-40 części wagowych chloranu(VII) amonu.
2. Termobaryczny, małowrażliwy, flegmatyzowany materiał wybuchowy według zastrzeżenia 1, znamienny tym, że lepiszcze składa się z 20-60 części wagowych terpolimeru butadienu, akrylonitrylu i kwasu akrylowego, 5-20 części wagowych żywicy epoksydowej oraz 20-60 części wagowych adypinianu dioktylu.
3. Termobaryczny, małowrażliwy, flegmatyzowany materiał wybuchowy według zastrzeżenia 1, znamienny tym, że flegmatyzatorem 3-nitro-1,2,4-triazol-5-on'u jest politetrafluoroetylen, zaś flegmatyzatorem reaktywnego metalu redukującego jest kopolimer fluorku winylidenu i sześciofluoropropylenu albo wysokotopliwe woski o temperaturze topnienia powyżej 80°C.
4. Sposób otrzymywania termobarycznego, małowrażliwego, flegmatyzowanego materiału wybuchowego poprzez wymieszanie w podwyższonej temperaturze i pod zmniejszonym ciśnieniem polimerycznego lepiszcza zawierającego polibutadien, adypinian dioktylu oraz żywicę epoksydową z proszkiem reaktywnego metalu redukującego, dwoma kruszącymi materiałami wybuchowym w postaci indywiduów chemicznych i ewentualnie utleniaczem - chloranem(VII) amonu oraz wlanie pod zmniejszonym ciśnieniem jednorodnej mieszaniny wszystkich składników termobarycznego materiału wybuchowego do formy odlewniczej o podwyższonej temperaturze, przy jednoczesnym poddaniu jej wibracji, a następnie poddanie sieciowaniu/utwardzaniu materiału wybuchowego przez kilka dób w formie odlewniczej posiadającej podwyższoną temperaturę, znamienny tym, że ustaloną masę ciekłego lepiszcza składającego się z 20-60 części wagowych terpolimeru butadienu, akrylonitrylu i kwasu akrylowego, 5-20 części wagowych żywicy epoksydowej oraz 20-60 części wagowych adypinianu dioktylu wlewa się do mieszalnika planetarnego, w którym utrzymuje się zmniejszone, ustalone ciśnienie w zakresie 2,66-6,66 kPa i temperaturę 80°C, miesza przez 10 minut, dodaje do ww. ciekłego lepiszcza porcję heksogenu albo oktogenu i miesza się przez 10 minut, dodaje się porcję nitroguanidyny albo flegmatyzowanego 3-nitro-1,2,4-triazol-5-on'u, gdzie flegmatyzator stanowi 1% masy flegmatyzowanego 3-nitro-1,2,4-triazol-5-on'u i miesza przez 10 minut, dodaje się ewentualnie porcję chloranu(VII) amonu i miesza przez 10 minut, a następnie dodaje się kolejno trzy równe porcje flegmatyzowanego proszku reaktywnego metalu redukującego - boru albo magnezu albo tytanu albo stopu glinowo-magnezowego, gdzie flegmatyzator stanowi 0,5+5% masy flegmatyzowanego reaktywnego metalu redukującego i miesza przez 10 minut po dodaniu każdej porcji pod ww. ciśnieniem i w ww. temperaturze, po czym jednorodną masę termobarycznego materiału wybuchowego przelewa się pod zmniejszonym ciśnieniem do termostatowanego dozownika o temperaturze 80°C i dozuje się go korzystnie z szybkością 50 g/min pod ustalonym ciśnieniem z zakresu 2,66-6,66 kPa wąskim strumieniem do formy odlewniczej o temperaturze 80°C poddanej wibracjom, korzystnie o częstotliwości 11 Hz, a następnie, po zakończeniu dozowania masy termobarycznego materiału wybuchowego do formy odlewniczej, do objętości układu: forma odlewnicza - dozownik wprowadza się powietrze do uzyskania ciśnienia atmosferycznego, nie przerywając wibracji jeszcze przez 10 minut, po czym formę odlewniczą z ładunkiem termobarycznego materiału wybuchowego umieszcza się w cieplarce w temperaturze 80°C na 5 dób, gdzie następuje proces jego sieciowania/utwardzania.
PL397629A 2011-12-29 2011-12-29 Termobaryczny, małowrażliwy, flegmatyzowany materiał wybuchowy i sposób jego otrzymywania PL217687B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL397629A PL217687B1 (pl) 2011-12-29 2011-12-29 Termobaryczny, małowrażliwy, flegmatyzowany materiał wybuchowy i sposób jego otrzymywania

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL397629A PL217687B1 (pl) 2011-12-29 2011-12-29 Termobaryczny, małowrażliwy, flegmatyzowany materiał wybuchowy i sposób jego otrzymywania

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL397629A1 PL397629A1 (pl) 2013-07-08
PL217687B1 true PL217687B1 (pl) 2014-08-29

Family

ID=48748769

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL397629A PL217687B1 (pl) 2011-12-29 2011-12-29 Termobaryczny, małowrażliwy, flegmatyzowany materiał wybuchowy i sposób jego otrzymywania

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL217687B1 (pl)

Also Published As

Publication number Publication date
PL397629A1 (pl) 2013-07-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8361258B2 (en) Reactive compositions including metal
Trzciński et al. 1, 1-Diamino-2, 2-dinitroethene (DADNE, FOX-7)–Properties and formulations (a review)
Brousseau et al. Nanometric aluminum in explosives
Trzciński et al. A comparison of the sensitivity and performance characteristics of melt-pour explosives with TNT and DNAN binder
JP6169628B2 (ja) 注型爆薬組成物
US4331080A (en) Composite high explosives for high energy blast applications
Smith et al. NTO-based explosive formulations: a technology review
DeLuca et al. High-energy metal fuels for rocket propulsion: Characterization and performance
JPH0829997B2 (ja) 5−オキソ−3−ニトロ−1,2,4−トリアゾ−ルの使用方法およびこれを含む火工組成物
Dey et al. Towards new directions in oxidizers/energetic fillers for composite propellants: an overview
US4747892A (en) Melt-castable explosive composition
ZHENG The effect of wax coating, aluminum and ammonium perchlorate on impact sensitivity of HMX
Kasztankiewicz et al. Application and properties of aluminum in rocket propellants and pyrotechnics
Maiz et al. Studies of confined explosions of composite explosives and layered charges
Osmont et al. Overview of energetic materials
Prakash et al. Influence of aluminium on performance of HTPB-based aluminised PBXs
An et al. GAP/DNTF based PBX explosives: A novel formula used in small sized explosive circuits
WO2004065332A2 (en) Composite propellant compositions
Pang et al. Effects of dual oxidizers on the properties of composite solid rocket propellants
US6641683B1 (en) Plasticized, wax-based binder system for melt castable explosives
PL217687B1 (pl) Termobaryczny, małowrażliwy, flegmatyzowany materiał wybuchowy i sposób jego otrzymywania
RU2076089C1 (ru) Водосодержащий пороховой взрывчатый состав
Němec et al. Fortifcation of W/O emulsions by demilitarized explosives. Part I. Use of TNT
RU2770805C1 (ru) Литьевой малочувствительный взрывчатый состав
Zalewski et al. Studies on the Properties of a Putty-like Explosive with a Silicone Binder