RU2244703C1 - Stabilizer of chemical resistance of blasting powders, solid rocket propellants and gas-generating compositions based on nitro-cellulose and a method of their treatment - Google Patents

Stabilizer of chemical resistance of blasting powders, solid rocket propellants and gas-generating compositions based on nitro-cellulose and a method of their treatment Download PDF

Info

Publication number
RU2244703C1
RU2244703C1 RU2003134831/02A RU2003134831A RU2244703C1 RU 2244703 C1 RU2244703 C1 RU 2244703C1 RU 2003134831/02 A RU2003134831/02 A RU 2003134831/02A RU 2003134831 A RU2003134831 A RU 2003134831A RU 2244703 C1 RU2244703 C1 RU 2244703C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
acid
cooh
gas
coona
chemical resistance
Prior art date
Application number
RU2003134831/02A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Ю.А. Иванов (RU)
Ю.А. Иванов
А.Ю. Фролов (RU)
А.Ю. Фролов
В.В. Осинин (RU)
В.В. Осинин
В.М. Перевезенцев (RU)
В.М. Перевезенцев
пин Н.М. Л (RU)
Н.М. Ляпин
Р.Ф. Гатина (RU)
Р.Ф. Гатина
А.С. Филиппов (RU)
А.С. Филиппов
А.А. Староверов (RU)
А.А. Староверов
Т.А. Енейкина (RU)
Т.А. Енейкина
Original Assignee
Инновационный фонд "Развития и взаимосвязи культур, наук, образований, религий, обществ, стран" ("РиВКНОРОС")
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 Инновационный фонд "Развития и взаимосвязи культур, наук, образований, религий, обществ, стран" ("РиВКНОРОС") filed Critical Инновационный фонд "Развития и взаимосвязи культур, наук, образований, религий, обществ, стран" ("РиВКНОРОС")
Priority to RU2003134831/02A priority Critical patent/RU2244703C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2244703C1 publication Critical patent/RU2244703C1/en

Links

Landscapes

  • Fireproofing Substances (AREA)

Abstract

FIELD: separation of materials by size.
SUBSTANCE: the invention is pertinent to the field of blasting powders, solid rocket propellants and gas-generating compositions based on nitro-cellulose and used in the barrel and rocket systems, and also in the fire-extinguishing systems, in fire extinguisher, for opening and inflation of the sea life saving means, for an automobile air-safety bags, pneumatic means and for other purposes requiring fast and safe creation by gases of positive pressure or volume. The offered stabilizer of r blasting powders, solid rocket propellants and gas-generating compositions based on nitro-cellulose represents itself the boric acid either phosphorous acid, or organic acid or its salt out of a row of derivatives of the benzoic and dibasic aliphatic acids - oxalic and succinic acids. The invention also offers a method of treatment of the indicated substances with the stabilizer of chemical resistance. Introduction of the offered stabilizers in compositions of blasting powders, solid rocket propellants and gas-generating compositions based on nitro-cellulose in amount of 0.1 up to 35 % of their weight ensures required chemical resistance of the treated substances and safe ecology. At that the invention allows to achieve an increase of the index of a flame extinguishing, ballistic performances, phlegmatization, a considerable change of temperature and increase of volumes of the formed gases. Besides the use of offered stabilizers of chemical resistance at treatment of the indicated substances ensures a heightened antioxidative, anti ozonating, light-, radio-, thermo-bioresistance at improvement of ecology in the process of production, storing, usage and reprocessing and utilization of blasting powders, solid rocket propellants and gas-generating compositions based on nitro-cellulose.
EFFECT: the invention ensures required chemical resistance of the treated substances and safe ecology.
4 cl, 1 tbl

Description

Изобретение относится к области порохов, твердых ракетных топлив и газогенерирующих составов на основе нитроцеллюлозы, находящих применение в ствольных и ракетных системах, а также в системах пожаротушения, в огнетушителях, для развертывания и надува средств аварийного спасения, для автомобильных мешков безопасности, пневматических устройств и для других целей, требующих быстрого и безопасного создания газами давления, объёма.The invention relates to the field of gunpowders, solid rocket fuels and gas-generating compositions based on nitrocellulose, which are used in barrel and rocket systems, as well as in fire extinguishing systems, in fire extinguishers, for deployment and inflation of emergency rescue equipment, for automobile safety bags, pneumatic devices and for other purposes that require quick and safe creation of gas pressure, volume.

Известно, что в настоящее время стабилизацию порохов, твердых ракетных топлив и газогенерирующих составов на основе нитроцеллюлозы осуществляют обработкой N-нитрозодифениламином, алкилированными производными дифенилмочевины (централитами), дифениламином в концентрациях 0,2-4 мас.% (RU 2093500 С1,1997; RU 2026276 C1, 1995; RU 21998870 С2; US 3917767, 1975; RU 2140893 C1, 1999; RU 2117649 C1, 1998).It is known that at present stabilization of gunpowder, solid rocket fuels and gas-generating compositions based on nitrocellulose is carried out by treatment with N-nitrosodiphenylamine, alkylated diphenylurea derivatives (centralites), diphenylamine in concentrations of 0.2-4 wt.% (RU 2093500 C1.1997; RU 2026276 C1, 1995; RU 21998870 C2; US 3917767, 1975; RU 2140893 C1, 1999; RU 2117649 C1, 1998).

Эффективными стабилизаторами во времени горючего ракетного топлива являются диоксинафталины, их эфиры и гомологи, дисалицилиден-1,2-пропандиамин. Эффективными термостабилизаторами являются длинноцепочечные алифатические амины, предпочтительно, с числом углеродных атомов 10-40, формальдимины, продукты конденсации триэтаноламина со спиртами или жирными кислотами (Я.М.Пушкин. Жидкие и твердые химические ракетные топлива. - М., Наука, 1978, с.162-164).Dioxinaphthalenes, their esters and homologs, and disalicylidene-1,2-propanediamine are effective time stabilizers of combustible rocket fuel. Effective thermal stabilizers are long-chain aliphatic amines, preferably with a number of carbon atoms of 10-40, formaldimines, condensation products of triethanolamine with alcohols or fatty acids (Ya. M. Pushkin. Liquid and solid chemical rocket fuels. - M., Nauka, 1978, p. .162-164).

Недостатком известных стабилизаторов порохов, твердых ракетных топлив и газогенерирующих составов на основе нитроцеллюлозы является то, что N-нитрозодифениламин, централиты и дифениламин в процессе получения, хранения, использования, переработки и утилизации указанных газообразующих веществ образуют токсичные вещества, при этом сами стабилизаторы относятся к различным классам опасности (Вредные вещества в промышленности. Под редакцией Н.В.Лазарева, “Химия”, 1969 г.).A disadvantage of the known stabilizers of gunpowder, solid rocket fuels and gas-generating compositions based on nitrocellulose is that N-nitrosodiphenylamine, centralites and diphenylamine form toxic substances during the preparation, storage, use, processing and disposal of these gas-forming substances, while the stabilizers themselves belong to various hazard classes (Harmful substances in industry. Edited by N.V. Lazarev, “Chemistry”, 1969).

Кроме того, недостаточен ассортимент известных стабилизаторов веществ на основе нитроцеллюлозы, что не позволяло получать разнообразные композиционные материалы, пороха, твердые ракетные топлива, газогенерирующие составы с заданными свойствами без введения дополнительных компонентов. Кроме того, образование в нитроцеллюлозных композициях токсичных нитрозосоединений резко ограничивает их применение в гражданских целях.In addition, the assortment of known stabilizers of substances based on nitrocellulose is insufficient, which did not allow to obtain a variety of composite materials, gunpowder, solid rocket fuels, gas-generating compositions with desired properties without introducing additional components. In addition, the formation of toxic nitroso compounds in nitrocellulose compositions dramatically limits their civilian use.

В качестве наиболее близкого аналога для предлагаемой группы изобретений может быть принят стабилизатор химической стойкости порохов и топлив на основе нитроцеллюлозы - дифениламин и способ обработки порохов и топлив на основе нитроцеллюлозы с использованием дифениламина (“Краткий энциклопедический словарь. Энергетические конденсированные системы”, под ред. Б.П.Жукова, М., “Янус-К”, 2000, стр.408).As the closest analogue to the proposed group of inventions, the chemical stability stabilizer of powders and fuels based on nitrocellulose — diphenylamine and a method for treating powders and fuels based on nitrocellulose using diphenylamine (“Brief Encyclopedic Dictionary. Condensed Energy Systems”, as amended by B) can be adopted. .P. Zhukova, M., “Janus-K”, 2000, p. 408).

Задачей настоящего изобретения является улучшение качества порохов, твердых ракетных топлив и газогенерирующих составов на основе нитроцеллюлозы, а также их свойств и экологии в процессе получения, хранения, использования, переработки и утилизации за счет универсальности свойств вводимых веществ, позволяющих отказаться от введения дополнительных добавок, а также получение порохов, твердых ракетных топлив, газогенерирующих составов с заданными свойствами и одновременно увеличить ассортимент применяемых веществ для стабилизации веществ на основе нитроцеллюлозы.The objective of the present invention is to improve the quality of gunpowders, solid rocket fuels and gas-generating compositions based on nitrocellulose, as well as their properties and ecology in the process of obtaining, storage, use, processing and disposal due to the universality of the properties of the introduced substances, which allow to refuse the introduction of additional additives, and also obtaining gunpowders, solid rocket fuels, gas-generating compounds with desired properties and at the same time increase the range of substances used to stabilize things PTS on the basis of nitrocellulose.

Решение поставленной задачи достигается использованием в качестве стабилизатора порохов, твердых ракетных топлив и газогенерирующих составов на основе нитроцеллюлозы неорганических кислот, или органических кислот, или их солей.The solution to this problem is achieved by using as a stabilizer gunpowder, solid rocket fuels and gas generating compositions based on nitrocellulose inorganic acids, or organic acids, or their salts.

Предлагается стабилизатор порохов, твердых ракетных топлив и газогенерирующих составов на основе нитроцеллюлозы, представляющий собой борную или фосфористую кислоту, или органическую кислоту и ее соль формулы (I):A stabilizer of gunpowders, solid rocket fuels and gas-generating compounds based on nitrocellulose is proposed, which is boric or phosphorous acid, or an organic acid and its salt of the formula (I):

Figure 00000001
Figure 00000001

где:Where:

R= -H, -ОН, -СООН, -COONa,R = -H, -OH, -COOH, -COONa,

R1= -Н, -ОН, -СООН, -COONH4, -COONa,R 1 = —H, —OH, —COOH, —COONH 4 , —COONa,

R2= -Н, -ОН, -СООН, -COONa, остаток соединения формулыR 2 = —H, —OH, —COOH, —COONa, the remainder of the compounds of formula

Figure 00000002
Figure 00000002

в котором R1 и R имеют вышеуказанные значения, или формулы (II):in which R 1 and R have the above meanings, or formulas (II):

Figure 00000003
Figure 00000003

где:Where:

R= -ОН, -ОК, -ONH4, -ONa,R = -OH, -OK, -ONH 4 , -ONa,

Rl= -связь или -С2Н4,R l = - bond or - C 2 H 4 ,

R2= отсутствует или означает H2O или 2Н2O.R 2 = absent or means H 2 O or 2H 2 O.

Данное изобретение основано на совокупности полученных экспериментальных данных, теоретических представлений органической, неорганической и физической химии, что позволяет обоснованно прогнозировать и рассчитывать составы рецептур компонентов систем и их соотношений, необходимых для оптимального проведения процесса с учетом предъявляемых к ним требований. До настоящего времени считалось, что кислоты ускоряют процесс разложения нитроцеллюлозы (Л.А.Смирнов. “Оборудование для производства баллиститных порохов по шнековой технологии и зарядов из них”, под редакцией Л.В.Забелина, М., 1997). Это обстоятельство определяло основное направление в проведении исследований по стабилизации и поиску компонентов нитроцеллюлозных материалов, которое исключало использование кислот в качестве стабилизаторов и компонентов газогенераторов, добавок для изменения свойств композиционных материалов, таких как нитроцеллюлозные пороха, твердые ракетные топлива и газогенерирующие составы.This invention is based on the totality of the obtained experimental data, theoretical representations of organic, inorganic and physical chemistry, which allows us to reasonably predict and calculate the compositions of the components of the systems and their ratios necessary for the optimal process taking into account the requirements for them. Until now, it was believed that acids accelerate the decomposition of nitrocellulose (L. A. Smirnov. “Equipment for the production of ballistic gunpowder by screw technology and charges from them,” edited by L.V. Zabelina, M., 1997). This circumstance determined the main direction in conducting studies on the stabilization and search for components of nitrocellulose materials, which excluded the use of acids as stabilizers and components of gas generators, additives for changing the properties of composite materials, such as nitrocellulose gunpowder, solid rocket fuels and gas generating compositions.

Однако в результате проведенных испытаний на химическую стойкость нитроцеллюлозы с применением ряда органических и неорганических кислот и их солей было установлено, что определенные кислоты не способствуют разложению нитроцеллюлозы, а стабилизируют её. На основании имеющихся представлений, что процесс разложения нитроцеллюлозы идет по радикальному, ион-радикальному, ионному механизму (Л.А.Смирнов. “Оборудование для производства баллиститных пороков по шнековой технологии и зарядов из них”, под редакцией Л.В.Забелина, М., 1997), и полученных экспериментальных данных можно сделать вывод, что стабилизировать нитроцеллюлозу возможно на определенной стадии её деструкции и использовать для этой цели вещества, ответственные за ингибирование каждого из этих путей, или применять одно вещество, способное стабилизировать нитроцеллюлозу на всех стадиях ее разложения.However, as a result of tests on the chemical resistance of nitrocellulose using a number of organic and inorganic acids and their salts, it was found that certain acids do not contribute to the decomposition of nitrocellulose, but stabilize it. Based on existing ideas that the process of decomposition of nitrocellulose proceeds according to a radical, ion-radical, ion mechanism (L. A. Smirnov. “Equipment for the production of ballistic defects by screw technology and charges from them”, edited by L. V. Zabelina, M ., 1997), and the experimental data obtained, we can conclude that it is possible to stabilize nitrocellulose at a certain stage of its destruction and use for this purpose the substances responsible for the inhibition of each of these pathways, or use one substance, The ability to stabilize the nitrocellulose in all stages of its expansion.

Одним из свойств многих предлагаемых веществ является их относительно низкая температура разложения и относительно высокая температура воспламенения с образованием значительного количества газов, при этом часть энергии (температуры) будет тратиться на процесс разложения этих веществ, что уменьшит общую (суммарную) температуру образующихся газов с одновременным увеличением их объемов (за счет газов, образующихся в результате термического разложения и горения веществ), что приведет к плавному и быстрому возрастанию давления в ограниченном замкнутом пространстве (объеме) и скорому истечению образовавшихся газов в направлении меньшего давления, что очень важно при стрельбе из ствольных и ракетных систем, так как такое (равномерное и плавное) увеличение давления позволит избежать сильных (громких), резких звуковых хлопков (шумов), снизить дульное давление, а также по тем же причинам уменьшить толщину стенок стволов, ракет, гильз, а также изменять материал, из которого они изготавливаются, с одновременным улучшением баллистических и других характеристик этих систем и уменьшением выбросов видимого пламени (в основном за счет отсутствия в выбросах твердых раскаленных частиц).One of the properties of many of the proposed substances is their relatively low decomposition temperature and relatively high ignition temperature with the formation of a significant amount of gases, while part of the energy (temperature) will be spent on the decomposition of these substances, which will reduce the total (total) temperature of the resulting gases with a simultaneous increase their volumes (due to gases generated as a result of thermal decomposition and combustion of substances), which will lead to a smooth and rapid increase in pressure in the boundary confined space (volume) and the rapid outflow of gases formed in the direction of lower pressure, which is very important when shooting from barrel and missile systems, since such a (uniform and smooth) increase in pressure will avoid strong (loud), sharp sound pops (noise) , reduce muzzle pressure, and also for the same reasons, reduce the wall thickness of barrels, missiles, shells, as well as change the material from which they are made, while improving ballistic and other characteristics of these systems and reduce reduction of visible flame emissions (mainly due to the absence of solid incandescent particles in the emissions).

Предлагаемые вещества, способные образовывать кристаллогидраты, способствуют понижению влажности композиционных материалов. Причем сами кристаллогидраты при термолитическом разложении значительно уменьшат общую (суммарную) температуру образующихся газов (RU 2151135 С1; Бюл. №17 от 20.06.2000).The proposed substances capable of forming crystalline hydrates contribute to lowering the moisture content of composite materials. Moreover, the crystalline hydrates themselves during thermolytic decomposition will significantly reduce the total (total) temperature of the gases formed (RU 2151135 C1; Bull. No. 17 from 06/20/2000).

Некоторые вещества одновременно обладают антисептическим, антибактериальным, антигрибковым, противоплесневым действием (Биоорганическая химия, 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Медицина, 1991. - 528 с; Рухадзе Е.Г. и др. “Насекомые и грызуны - разрушители материалов и технических устройств”. М., 1983, с. 252-258), что обуславливает улучшенные эксплуатационные свойства материалов и их биостойкость.Some substances at the same time have antiseptic, antibacterial, antifungal, anti-mold action (Bioorganic chemistry, 2nd ed., Revised and add. - M .: Medicine, 1991. - 528 s; Rukhadze E.G. et al. “Insects and rodents - destroyers of materials and technical devices. ”M., 1983, pp. 252-258), which leads to improved operational properties of materials and their biostability.

Кроме того, вещества, обладающие разной энтальпией, способствуют созданию композиционных материалов с заданными свойствами.In addition, substances with different enthalpies contribute to the creation of composite materials with desired properties.

Известно использование щавелевокислого натрия или аммония, а также двойной соли натрия-аммония в качестве средства для уничтожения дульного пламени (Г.Каст и Л.Мец. Химические исследования взрывчатых и воспламенительных веществ. - Пер. с нем., М. - Л., изд. ОНТИ, 1934, с.161).It is known to use oxalic sodium or ammonium, as well as a double sodium-ammonium salt as a means to destroy a muzzle flame (G. Cast and L. Metz. Chemical studies of explosives and igniters. - Translated from German, M. - L., ed. ONTI, 1934, p. 161).

Известно также использование аммония щавелевокислого в качестве компонента газогенерирующего состава на основе нитрата калия (RU 2151135 С1; Бюл. №17 от 20.06.2000).It is also known to use oxalic ammonium as a component of a gas generating composition based on potassium nitrate (RU 2151135 C1; Bull. No. 17 dated 06/20/2000).

Кроме того, известно использование щавелевой, янтарной, фосфористой, борной, фталиевых, бензойных, салициловой кислот и их солей в фармации в качестве аналитических реагентов, препаратов наружного и внутреннего антисептического, противоревматического, болеутоляющего, жаропонижающего, противогрибкового действия (Беликов В.Г. Специальная фармацевтическая химия. Ч.2. Редактор В.Н.Бораненкова, 1996, 608 с.; Биоорганическая химия. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Медицина, 1991. - 528 с.), метилендисалициловой кислоты и ее солей как препарата для борьбы с болезнями растений, разрушения ржавчины, борьбы с насекомыми и грызунами, плесневыми грибками, для покрытий фотографических материалов, добавки к кормам, в качестве аналитических реагентов (И.М.Коренман. Органические реагенты в неорганическом анализе. Справочник. М.: “Химия”, 1980, с. 448; Salinas F. Quim anal., 1975, V.29, p.288, 307; патент США, кл. 424-230 (А 23 К 1/00, №3493663, заявлено 27.05.66, опубл. 03.02.70); Англ. Патент №7744286, от 01.02.56; патент США №2940895, от 14.06.60; Kuhn Martin "Farbe und Lack" 1963, 69, №4, S.275-278; Рухадзе Е.Г.и др. “Насекомые и грызуны-разрушители материалов и технических устройств” М., 1983, с.252-258).In addition, the use of oxalic, succinic, phosphorous, boric, phthalic, benzoic, salicylic acids and their salts in pharmacy is known as analytical reagents, drugs of external and internal antiseptic, antirheumatic, analgesic, antipyretic, antifungal action (Belikov V.G. Special Pharmaceutical Chemistry. Part 2. Editor VN Boranenkova, 1996, 608 pp .; Bioorganic Chemistry. 2nd ed., revised and enlarged - M .: Medicine, 1991. - 528 pp.), methylene disalicylic acid and its salts as a drug to combat Bole plants, destroying rust, controlling insects and rodents, molds, for coating photographic materials, additives to feed, as analytical reagents (I. M. Korenman. Organic reagents in inorganic analysis. Reference book. M: “Chemistry”, 1980, p. 448; Salinas F. Quim anal., 1975, V.29, p. 288, 307; US patent, CL 424-230 (A 23 K 1/00, No. 3493663, claimed 05.27.66, publ. . 03.02.70); English Patent No. 7744286, dated 01.02.56; US patent No. 2940895, from 14.06.60; Kuhn Martin "Farbe und Lack" 1963, 69, No. 4, S.275-278; Rukhadze EG and others. “Insects and rodents-destroyers of materials and technical devices”, Moscow, 1983, p. 252-258).

Предпочтительными кислотами и солями соединения формулы (I) являются:Preferred acids and salts of the compounds of formula (I) are:

при R=-OH, R1=-COOH, R2=

Figure 00000004
- 5,5'-метилендисалициловая кислота,when R = -OH, R 1 = -COOH, R 2 =
Figure 00000004
- 5,5'-methylendisalicylic acid,

при R= -OH, R1= -COONH4, R2=

Figure 00000005
- диаммонийная соль 5,5′-метилендисациловой кислоты,when R = -OH, R 1 = -COONH 4 , R 2 =
Figure 00000005
- diammonium salt of 5,5′-methylene disacic acid,

при R= -OH, R1=- COONa, R2=

Figure 00000006
- динатриевая соль 5,5′- метилендисациловой кислоты,at R = -OH, R 1 = - COONa, R 2 =
Figure 00000006
- disodium salt of 5,5′-methylene disacic acid,

при R= -СООН, R1= -СООН, R2=H - ортофталевая кислота,when R = -COOH, R 1 = -COOH, R 2 = H - orthophthalic acid,

при R=H, R1= -СООН, R2= -СООН - изофталевая кислота,at R = H, R 1 = —COOH, R 2 = —COOH — isophthalic acid,

при R= -СООН, R1= H, R2=-СООН - терефталевая кислота,at R = -COOH, R 1 = H, R 2 = -COOH - terephthalic acid,

при R= -COONa, R1= H, R2= - COONa - динатриевая соль терефталевой кислоты,at R = —COONa, R 1 = H, R 2 = —COONa is the disodium salt of terephthalic acid,

при R=H, R1= -COONa, R2= -COONa -динатриевая соль метафталевой кислоты,at R = H, R 1 = —COONa, R 2 = —COONa is the disodium salt of metaphthalic acid,

при R= -СООН, R1= -ОН, R2=H - салициловая кислота,at R = —COOH, R 1 = —OH, R 2 = H — salicylic acid,

при R= -ОН, R1= -COONa, R2=H - натриевая соль салициловой кислоты,when R = —OH, R 1 = —COONa, R 2 = H — sodium salt of salicylic acid,

при R= -СООН, R1= -H, R2= -H - бензойная кислота,at R = —COOH, R 1 = —H, R 2 = —H — benzoic acid,

при R= -COONa, R1= -H, R2= -H - натриевая соль бензойной кислоты,when R = -COONa, R 1 = -H, R 2 = -H - sodium salt of benzoic acid,

при R= -СООН, R1= -H, R2= -ОН - пара-оксибензойная кислота,at R = —COOH, R 1 = —H, R 2 = —OH — para-hydroxybenzoic acid,

при R= -H; R1= -СООН; R2= -ОН - мета-оксибензойная кислота.at R = —H; R 1 = —COOH; R 2 = —OH — meta-hydroxybenzoic acid.

Предпочтительными кислотами и солями соединения формулы (II) являются:Preferred acids and salts of the compounds of formula (II) are:

при R= -ОН, R1= - связь, - щавелевая кислота,when R = -OH, R 1 = - bond, - oxalic acid,

при R= -ОН, R1= - связь, R2= 2H2O -щавелевая кислота, 2-водная,when R = —OH, R 1 = - bond, R 2 = 2H 2 O - oxalic acid, 2-aqueous,

при R= -OK, R1= - связь, - калий щавелевокислый,when R = -OK, R 1 = - bond, - potassium oxalate,

при R= -ONa, R1= - связь, - натрий щавелевокислый,when R = -ONa, R 1 = - bond, - sodium oxalate,

при R= -ONH4, R1= -связь, R2= H2O - аммоний щавелевокислый, 1-водный,when R = —ONH 4 , R 1 = —bond, R 2 = H 2 O — oxalic ammonium, 1-aqueous,

при R= -ОН, R1= -С2Н4 - янтарная кислота.at R = —OH, R 1 = —C 2 H 4 — succinic acid.

Предлагается также способ обработки порохов, твердых ракетных топлив и газогенерирующих составов на основе нитроцеллюлозы с использованием вышеуказанного стабилизатора химической стойкости путем введения его в количестве 0,1-35% от массы обрабатываемых веществ.A method for treating gunpowders, solid rocket fuels and gas-generating compositions based on nitrocellulose using the above chemical stability stabilizer by introducing it in an amount of 0.1-35% by weight of the processed substances is also proposed.

Новым и неочевидным является установление того, что введение указанных кислот или их солей в состав нитроцеллюлозных порохов, а также твердых ракетных топлив и газогенерирующих составов на их основе в количестве 0,1-35% от их массы обеспечивает требуемую химическую стойкость. При этом достигается улучшение показателя пламегашения, баллистических характеристик, флегматизации, значительное изменение температуры и увеличение объемов образовавшихся газов. Кроме того, использование указанных соединений при обработке нитроцеллюлозных порохов, твердых ракетных топлив, газогенерирующих составов обеспечивает антиокислительную, антиозонантную, свето-, радио-, термо- и биостойкость и экологию.New and non-obvious is the establishment that the introduction of these acids or their salts in the composition of nitrocellulose powders, as well as solid rocket fuels and gas-generating compositions based on them in the amount of 0.1-35% of their mass provides the required chemical resistance. At the same time, an improvement in the rate of flame suppression, ballistic characteristics, phlegmatization, a significant change in temperature and an increase in the volume of formed gases are achieved. In addition, the use of these compounds in the treatment of nitrocellulose powders, solid rocket fuels, gas generating compositions provides antioxidant, antiozonant, light, radio, heat and biostability and ecology.

Нижеследующие примеры поясняют, но не ограничивают настоящее изобретение. Во всех примерах образцы готовились по известной классической технологии.The following examples illustrate but do not limit the present invention. In all examples, the samples were prepared according to the well-known classical technology.

В 50 мл этилацетата (ЭА) растворяют навеску стабилизатора, взятую с точностью 0,0001 г, затем засыпают 5 г нитроцеллюлозного вещества, с содержанием азота не менее 212,0 мл NО/г (с учетом влажности = 57,3 мас.%). Полученную смесь периодически перемешивают в течение 24-28 часов до образования однородной массы. Массу разливают по поверхности формы и сушат. Полученную нитроцеллюлозную пленку разрезают на полоски и определяют её химическую стойкость по ОСТ В 84-2085-92 (при температуре 110°С и 125°С) и другие характеристики. Результаты испытаний приведены в таблице 1.A stabilizer sample taken with an accuracy of 0.0001 g is dissolved in 50 ml of ethyl acetate (EA), then 5 g of nitrocellulose substance is poured, with a nitrogen content of at least 212.0 ml of NO / g (taking into account humidity = 57.3 wt.%) . The resulting mixture is periodically stirred for 24-28 hours until a homogeneous mass is formed. The mass is poured over the surface of the mold and dried. The obtained nitrocellulose film is cut into strips and its chemical resistance is determined according to OST B 84-2085-92 (at a temperature of 110 ° C and 125 ° C) and other characteristics. The test results are shown in table 1.

В результате проведенных тестов была показана эффективность стабилизаторов химической стойкости при введении их в пироксилин или составы на его основе в количестве от 0,1 до 35 % от массы, при этом достигалась требуемая стабильность всех нитроцеллюлозных композиций при улучшении показателя пламегашения, баллистических характеристик, флегматизации, значительного изменения температуры и увеличения объемов газов. Кроме того, использование указанных соединений при обработке порохов, твердых ракетных топлив, газогенерирующих составов на основе нитроцеллюлозы обеспечивает антиокислительную, антиозонантную, свето-, радио-, термо-, биостойкость и экологию в процессе получения, хранения, использования, переработки и утилизации нитроцеллюлозных материалов. Полученные результаты позволяют использовать данные вещества не только в качестве стабилизаторов химической стойкости, но и как компоненты для создания новых рецептур нитроцеллюлозных порохов, твердых ракетных топлив и газогенерирующих составов, так как они обладают уникальными свойствами, позволяющими применять их при создании новых разнообразных композиционных материалов с заданными свойствами.As a result of the tests, the effectiveness of chemical resistance stabilizers was shown when introduced into pyroxylin or compositions based on it in an amount of 0.1 to 35% by weight, while the required stability of all nitrocellulose compositions was achieved with an improvement in the rate of flame retardation, ballistic characteristics, and phlegmatization, significant changes in temperature and increase in gas volumes. In addition, the use of these compounds in the processing of gunpowder, solid rocket fuels, gas-generating compounds based on nitrocellulose provides antioxidant, antiozonant, light, radio, thermal, biostability and ecology in the process of obtaining, storage, use, processing and disposal of nitrocellulose materials. The results obtained make it possible to use these substances not only as stabilizers of chemical resistance, but also as components for the creation of new formulations of nitrocellulose powders, solid rocket fuels and gas-generating compositions, since they have unique properties that can be used to create new various composite materials with specified properties.

Таблица 1Table 1 Нитроцеллюлозный материалNitrocellulosic material СтабилизаторStabilizer Содержание, мас.%Content, wt.% Содержание токсических веществToxic substances Химическая стойкостьChemical resistance 11 22 33 44 55 пироксилинpyroxylin ДифениламинDiphenylamine 0,50.5 N нитрозодифениламинN nitrosodiphenylamine высокаяhigh баллиститballitis ДифениламинDiphenylamine 11 N нитрозодифениламинN nitrosodiphenylamine высокаяhigh кордитcordite ДифениламинDiphenylamine 2,52,5 N нитрозодифениламинN nitrosodiphenylamine высокаяhigh Пироксилин*Pyroxylin * 5,5'-метилендисалициловая кислота5,5'-methylendisalicylic acid 0,50.5 Не обнаруженоNot detected высокаяhigh баллиститballitis щавелевая кислота 2-воднаяoxalic acid 2-aqueous 0,80.8 Не обнаруженоNot detected высокаяhigh кордитcordite терефталевая кислотаterephthalic acid 55 Не обнаруженоNot detected высокаяhigh пироксилинpyroxylin борная кислотаboric acid 22 Не обнаруженоNot detected удовл.sat. баллиститballitis фосфористая кислотаphosphorous acid 33 Не обнаруженоNot detected удовл.sat. кордитcordite салициловая кислотаsalicylic acid 20twenty Не обнаруженоNot detected высокаяhigh пироксилинpyroxylin янтарная кислотаsuccinic acid 1010 Не обнаруженоNot detected высокаяhigh баллиститballitis щавелевая кислотаoxalic acid 2525 Не обнаруженоNot detected высокаяhigh КордитCordite аммоний щавелевокислый, 1-водныйammonium oxalate, 1-aqueous 15fifteen Не обнаруженоNot detected высокаяhigh Пироксилин**Pyroxylin ** бензойная кислотаbenzoic acid 0,50.5 Не обнаруженоNot detected высокаяhigh Баллистит***Ballistitis *** динатриевая соль терефталевой кислотыterephthalic acid disodium salt 55 Не исследоваласьNot investigated высокаяhigh кордитcordite диаммонийная соль 5,5'- метилендисалициловой кислоты5.5'-methylendisalicylic acid diammonium salt 30thirty Не обнаруженоNot detected высокаяhigh * - в условиях опыта проверены следующие вещества: диаммонийная соль 5,5'- метилендисалициловой кислоты, салициловая кислота, янтарная кислота, щавелевая кислота, щавелевая кислота 2-водная, калий щавелевокислый, натрий щавелевокислый, натриевая соль салициловой кислоты.* - the following substances were tested under experimental conditions: diammonium salt of 5,5'-methylendisalicylic acid, salicylic acid, succinic acid, oxalic acid, oxalic acid 2-hydrous, potassium oxalate, sodium oxalate, sodium salt of salicylic acid. ** - в условиях опыта (при температуре 110°С) проверены следующие вещества: натриевая соль бензойной кислоты, пара-оксибензойная кислота, мета-оксибензойная кислота.** - in the conditions of the experiment (at a temperature of 110 ° C) the following substances were tested: sodium salt of benzoic acid, para-hydroxybenzoic acid, meta-hydroxybenzoic acid. *** - в условиях опыта проверены следующие вещества: динатриевая соль 5,5'- метилендисалициловой кислоты, динатриевая соль метафталевой кислоты.*** - the following substances were tested under experimental conditions: disodium salt of 5,5'-methylendisalicylic acid, disodium salt of metaphthalic acid.

Claims (4)

1. Стабилизатор химической стойкости пороха, твердого ракетного топлива и газогенерирующего состава на основе нитроцеллюлозы, представляющий собой борную или фосфористую кислоту, или органическую кислоту или ее соль формулы (I)1. The stabilizer of chemical resistance of gunpowder, solid rocket fuel and gas-generating composition based on nitrocellulose, which is boric or phosphorous acid, or an organic acid or its salt of the formula (I)
Figure 00000007
Figure 00000007
гдеWhere R=-Н, -ОН, -СООН, -COONaR = —H, —OH, —COOH, —COONa R1=-Н, -ОН, - СООН; -COONH4, -COONa,R 1 = —H, —OH, —COOH; -COONH 4 , -COONa, R2=-Н, -ОН, -СООН, -COONa, остаток соединения формулы
Figure 00000008
R 2 = —H, —OH, —COOH, —COONa, the remainder of the compounds of formula
Figure 00000008
в котором R1 или R имеют вышеуказанные значения,in which R 1 or R have the above meanings, или формулы (II)or formula (II)
Figure 00000009
Figure 00000009
гдеWhere R= -ОН, -ОК, -ONH4, -ONa,R = -OH, -OK, -ONH 4 , -ONa, R1=-связь или -С2Н4,R 1 = - bond or - C 2 H 4 , R2 отсутствует или означает Н2О или 2Н2О.R 2 is absent or means H 2 O or 2H 2 O.
2. Стабилизатор химической стойкости по п.1, отличающийся тем, что органической кислотой или ее солью формулы (I) являются2. The chemical stability stabilizer according to claim 1, characterized in that the organic acid or its salt of the formula (I) are при R=-ОН, R1=-СООН, R2=
Figure 00000010
-5,5'-метилендисалициловая кислота,
when R = —OH, R 1 = —COOH, R 2 =
Figure 00000010
-5,5'-methylendisalicylic acid,
при R=-OH; R1=-COONH4; R2=
Figure 00000011
-диаммонийная соль 5,5' метилендисалициловой кислоты,
at R = —OH; R 1 = —COONH 4 ; R 2 =
Figure 00000011
the diammonium salt of 5.5 'methylene disalicylic acid,
при R=-ОН, R1=-COONa, R2=
Figure 00000012
-динатриевая соль 5,5'-
when R = —OH, R 1 = —COONa, R 2 =
Figure 00000012
disodium salt 5.5'-
метилендисалициловой кислоты,methylenedisalicylic acid при R= -СООН, R1= -СООН, R2=H - ортофталевая кислота,when R = -COOH, R 1 = -COOH, R 2 = H - orthophthalic acid, при R= -H; R1= -СООН, R2= -СООН - изофталевая кислота,at R = —H; R 1 = —COOH, R 2 = —COOH — isophthalic acid, при R= -СООН, R1= -H, R2= -СООН - терефталевая кислота,at R = —COOH, R 1 = —H, R 2 = —COOH — terephthalic acid, при R= -COONa, R1= -H, R2= -COONa - динатриевая соль терефталевой кислоты,when R = -COONa, R 1 = -H, R 2 = -COONa is the disodium salt of terephthalic acid, при R= -H, R1= -COONa, R2= -COONa - динатриевая соль метафталевой кислоты,when R = -H, R 1 = -COONa, R 2 = -COONa is the disodium salt of metaphthalic acid, при R= -СООН, R1= -ОН, R2 = -H - салициловая кислота,at R = —COOH, R 1 = —OH, R 2 = —H — salicylic acid, при R= -ОН, R1= -COONa, R2= -H - натриевая соль салициловой кислоты,at R = —OH, R 1 = —COONa, R 2 = —H — sodium salt of salicylic acid, при R= -СООН, R1= -H, R2= -H - бензойная кислота,at R = —COOH, R 1 = —H, R 2 = —H — benzoic acid, при R= -COONa, R1=-H, R2=-H - натриевая соль бензойной кислоты,when R = —COONa, R 1 = —H, R 2 = —H — sodium salt of benzoic acid, при R= -СООН, R1=-H; R2=-ОН - пара-оксибензойная кислота,at R = —COOH, R 1 = —H; R 2 = —OH — para-hydroxybenzoic acid, при R= -H, R1= -СООН, R2= -ОН - мета-оксибензойная кислота.when R = —H, R 1 = —COOH, R 2 = —OH — meta-hydroxybenzoic acid.
3. Стабилизатор химической стойкости по п.1, отличающийся тем, что предпочтительными органической кислотой или ее солью формулы (II) являются3. The stabilizer of chemical resistance according to claim 1, characterized in that the preferred organic acid or its salt of the formula (II) are при R=-ОН, R1=-связь, - щавелевая кислота,when R = —OH, R 1 = —bond, - oxalic acid, при R=-ОН; R1=-связь, R2=2Н2О - щавелевая кислота, 2-водная,at R = —OH; R 1 = - bond, R 2 = 2Н 2 О - oxalic acid, 2-aqueous, при R=-OK, R1 =-связь, - калий щавелевокислый,when R = -OK, R 1 = -link, - potassium oxalate, при R= -ONa, R1 =-связь, - натрий щавелевокислый,when R = -ONa, R 1 = -bond, - sodium oxalate, при R=- ONH4; R1 =-связь, R2= Н2О - аммоний щавелевокислый, 1-водный,when R = - ONH 4 ; R 1 = - bond, R 2 = H 2 O - oxalic ammonium, 1-aqueous, при R= -ОН; R1= -С2Н4 - янтарная кислота.at R = —OH; R 1 = —C 2 H 4 - succinic acid. 4. Способ обработки пороха, твердого ракетного топлива и газогенерирующего состава на основе нитроцеллюлозы с использованием стабилизатора химической стойкости, отличающийся тем, что в качестве стабилизатора химической стойкости используют стабилизатор химической стойкости по п.1 в количестве 0,1-35% от массы обрабатываемого пороха, твердого ракетного топлива и газогенерирующего состава на основе нитроцеллюлозы.4. The method of processing gunpowder, solid rocket fuel and a gas-generating composition based on nitrocellulose using a chemical resistance stabilizer, characterized in that the chemical resistance stabilizer according to claim 1 is used as a chemical stability stabilizer according to claim 1 in an amount of 0.1-35% by weight of the processed powder , solid rocket fuel and gas-generating composition based on nitrocellulose.
RU2003134831/02A 2003-12-02 2003-12-02 Stabilizer of chemical resistance of blasting powders, solid rocket propellants and gas-generating compositions based on nitro-cellulose and a method of their treatment RU2244703C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003134831/02A RU2244703C1 (en) 2003-12-02 2003-12-02 Stabilizer of chemical resistance of blasting powders, solid rocket propellants and gas-generating compositions based on nitro-cellulose and a method of their treatment

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003134831/02A RU2244703C1 (en) 2003-12-02 2003-12-02 Stabilizer of chemical resistance of blasting powders, solid rocket propellants and gas-generating compositions based on nitro-cellulose and a method of their treatment

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2244703C1 true RU2244703C1 (en) 2005-01-20

Family

ID=34978078

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2003134831/02A RU2244703C1 (en) 2003-12-02 2003-12-02 Stabilizer of chemical resistance of blasting powders, solid rocket propellants and gas-generating compositions based on nitro-cellulose and a method of their treatment

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2244703C1 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008048146A2 (en) 2006-10-16 2008-04-24 Obshestvo S Ogranichennoy Otvetstvennjctyu 'ifokhim' Modifier for explosives
RU2555870C1 (en) * 2014-07-04 2015-07-10 Николай Евгеньевич Староверов Staroverov(s rocket fuel 21 (versions)
RU2555868C1 (en) * 2014-07-04 2015-07-10 Николай Евгеньевич Староверов Staroverov(s propellant explosive 21 (versions)
RU2564284C1 (en) * 2014-05-13 2015-09-27 Николай Евгеньевич Староверов Gun powder enhancement method and gun powder
RU2570022C1 (en) * 2014-05-19 2015-12-10 Николай Евгеньевич Староверов Method for improving propellants and propellant (versions)
RU2570017C1 (en) * 2014-05-19 2015-12-10 Николай Евгеньевич Староверов Perfection of powders and charge for light gas gun (versions)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Краткий энциклопедический словарь "Энергетические конденсированные системы", М., "Янус-К", 20000, с.408. *

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008048146A2 (en) 2006-10-16 2008-04-24 Obshestvo S Ogranichennoy Otvetstvennjctyu 'ifokhim' Modifier for explosives
WO2008048146A3 (en) * 2006-10-16 2008-06-19 Obshestvo S Ogranichennoy Otve Modifier for explosives
RU2564284C1 (en) * 2014-05-13 2015-09-27 Николай Евгеньевич Староверов Gun powder enhancement method and gun powder
RU2570022C1 (en) * 2014-05-19 2015-12-10 Николай Евгеньевич Староверов Method for improving propellants and propellant (versions)
RU2570017C1 (en) * 2014-05-19 2015-12-10 Николай Евгеньевич Староверов Perfection of powders and charge for light gas gun (versions)
RU2555870C1 (en) * 2014-07-04 2015-07-10 Николай Евгеньевич Староверов Staroverov(s rocket fuel 21 (versions)
RU2555868C1 (en) * 2014-07-04 2015-07-10 Николай Евгеньевич Староверов Staroverov(s propellant explosive 21 (versions)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Trache et al. Stabilizers for nitrate ester-based energetic materials and their mechanism of action: a state-of-the-art review
RU2244703C1 (en) Stabilizer of chemical resistance of blasting powders, solid rocket propellants and gas-generating compositions based on nitro-cellulose and a method of their treatment
BRPI0708248B1 (en) IGNITION COMPOSITION AND ITS USE
EP3262015B1 (en) Ionone stabilisers for nitrocellulose-based propellants
BR112016005127B1 (en) PROPELLANT, USE OF A FORMULA 1 COMPOUND, METHOD OF PREPARING A PROPELLER AND AMMUNITION CARTRIDGE
RU2415831C1 (en) Explosive composition with multifunctional action
US10801819B1 (en) Methods of preparing nitrocellulose based propellants and propellants made therefrom
KR102057710B1 (en) Burn rate modifier
EP3262016B1 (en) Tocopherol stabilisers for nitrocellulose-based propellants
US4214929A (en) Liquid monopropellants containing dissolved combustion modifiers
RU2253644C1 (en) Stabilizer of chemical stability of nitrocellulose substance - gunpowder, solid rocket fuel, gas-generation composition, and a method for treatment of nitrocellulose substance
US9885550B1 (en) Methods of preparing nitrocelluse based propellants and propellants made therefrom
EP3052458B1 (en) Stabilized nitrocellulose-based propellant composition
JP2016511210A (en) Gunpowder to accelerate mortar shells
JP2006234297A (en) High energy-containing flammable container
JP6285528B2 (en) Propellant composition
RU2229467C1 (en) Stabilizer of chemical resistance of nitrocellulose blasting powders and solid rocket propellants and a method of their treatment
US2577298A (en) Flashless powder sheet
US3579392A (en) Nitroglycerin-nitroglycol blasting composition
RU2229464C1 (en) Stabilizing agent of chemical resistance of nitrocellulose blasting powders and solid rocket propellants and a method of their treatment
RU2229466C1 (en) Method of stabilization of chemical resistance of nitrocellulose blasting powders
Uy Double-base Propellants
US20190210938A1 (en) Propellant stabilizer
US3764416A (en) Low energy propellant producing essentially non reactive gaseous exhaust products
RU2532171C1 (en) Pyrotechnical sound and light composition

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20081203