RU2433987C1

RU2433987C1 - Elastic explosive composition

Info

Publication number: RU2433987C1
Application number: RU2010112731/05A
Authority: RU
Inventors: Виктор Степанович Завьялов (RU); Виктор Степанович Завьялов; Виктор Павлович Винников (RU); Виктор Павлович Винников; Владимир Александрович Смирнов (RU); Владимир Александрович Смирнов; Бронислав Вячеславович Мацеевич (RU); Бронислав Вячеславович Мацеевич; Виктор Петрович Глинский (RU); Виктор Петрович Глинский; Михаил Борисович Генералов (RU); Михаил Борисович Генералов; Растам Тимергалеевич Даутов (RU); Растам Тимергалеевич Даутов; Константин Шин (RU); Константин Шин
Priority date: 2010-04-01
Filing date: 2010-04-01
Publication date: 2011-11-20
Also published as: RU2010112731A

Abstract

FIELD: blasting operations.

SUBSTANCE: elastic explosive composition includes the following, wt %: hexogen with crystal size 60-400 mcm 63-67, butadiene-styrene latex thermoplastic elastomer 7-17, liquefied petrolatum 2.5-3.5, nanodisperse hexogen with crystal size of 20-80 nm is the rest. Introduction of nanodisperse hexogen provides improvement of inner structure of the composition, reduction of porosity, density increase (1.65 g/cm³), reduction of critical diameter (2.5 mm) and critical thickness (2.5 mm), detonation speed increase (8100 m/s) of elastic explosive composition and items made from it.

EFFECT: high reliability, small weight and overall dimensions of detonating cords at high detonation speed.

1 tbl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к эластичным взрывчатым составам, используемым в авиационной промышленности, в системах пироавтоматики аэрокосмической техники, а также в нефтедобыче при перфорации нефтяных скважин, где требуется высокая надежность, малая масса и габариты детонирующих шнуров с высокой скоростью детонации.The invention relates to elastic explosive compositions used in the aviation industry, in pyroautomatics systems of aerospace engineering, as well as in oil production during perforation of oil wells, where high reliability, low weight and dimensions of detonating cords with a high detonation speed are required.

Особый интерес представляют детонирующие изделия, изготовленные из эластичных взрывчатых составов (ЭВС) различного профиля (ленты, профилированные шнуры, компактные изделия сложной конфигурации, детонирующие разводки и др.) с требуемыми физико-механическими характеристиками и высокими параметрами детонации.Of particular interest are detonating products made of elastic explosive compositions (EMU) of various profiles (tapes, shaped cords, compact products of complex configuration, detonating wiring, etc.) with the required physical and mechanical characteristics and high detonation parameters.

Известен эластичный взрывчатый состав по патенту RU №2022952, С06В 25/34, А62С 3/02, опубликован 15.11.1994 г., содержащий гексоген (75%), K₂SO₄ (10%), бутадиенстирольный термоэластопласт (5,8%), минеральное масло (6,9%), политетрафторэтилен (2,0%), антиоксидант (0,3%).Known elastic explosive composition according to patent RU No. 2022952, С06В 25/34, А62С 3/02, published November 15, 1994, containing hexogen (75%), K ₂ SO ₄ (10%), styrene butadiene thermoplastic elastomer (5.8% ), mineral oil (6.9%), polytetrafluoroethylene (2.0%), antioxidant (0.3%).

Детонирующий шнур (ДШ), изготовленный из данного состава, имеет критический диаметр детонации 4,1 мм, скорость детонации 7300 м/с. Между кристаллами гексогена имеются воздушные полости, соизмеримые с размерами кристаллов гексогена, что не позволяет уменьшить критический диаметр, увеличить скорость детонации и приводит к прерыванию детонации на малых диаметрах шнура.The detonating cord (DS) made of this composition has a critical detonation diameter of 4.1 mm and a detonation velocity of 7300 m / s. Between the hexogen crystals there are air cavities commensurate with the sizes of the hexogen crystals, which does not allow to reduce the critical diameter, increase the detonation velocity and lead to interruption of detonation at small cord diameters.

Наиболее близким техническим решением является эластичное взрывчатое вещество (ЭВВ) - Элас-2 (Российский химический журнал, том №XL1, №4, 1997 г., УДК 622.235.2, стр.99) принятое за прототип, содержащее гексоген (85%), бутадиеннитрильный каучук (6,5%), бутадиенстирольный термоэластопласт (6,5%), политетрафторэтилен (1,4%), антиоксидант (0,5%), сажу (0,1%).The closest technical solution is elastic explosive (EME) - Elas-2 (Russian Chemical Journal, Volume No. XL1, No. 4, 1997, UDC 622.235.2, p. 99) adopted as a prototype containing RDX (85%) , nitrile butadiene rubber (6.5%), styrene butadiene thermoplastic elastomer (6.5%), polytetrafluoroethylene (1.4%), antioxidant (0.5%), soot (0.1%).

В ЭВВ Элас-2 применяется гексоген с размерами кристаллов 60-400 мкм, что улучшает взрывчатые характеристики ДШ, такие как критический диаметр (3,5 мм) и скорость детонации (7600 м/с).Hexogen with a crystal size of 60-400 microns is used in the emulsion explosive Elas-2, which improves the explosive characteristics of the LH, such as the critical diameter (3.5 mm) and the speed of detonation (7600 m / s).

Недостатком приведенных аналога и прототипа ЭВВ является точное установление оптимальных соотношений компонентов в объеме эластичного взрывчатого состава при трехстадийном производстве: смешение, пластификация (вальцевание), экструзия, обеспечивающих с учетом технологических факторов заданный комплекс физико-химических, реологических и взрывчатых свойств. Кроме того, гексоген с величиной кристаллов 60-400 мкм не позволяет значительно уменьшить пористость, увеличить плотность, уменьшить критический диаметр и повысить скорость детонации ДШ, изготовленного из ЭВВ Элас-2.The disadvantage of the given analogue and prototype of the emulsion explosives is the exact establishment of the optimal ratios of the components in the volume of the elastic explosive composition during three-stage production: mixing, plasticization (rolling), extrusion, which, taking into account technological factors, provide a given set of physicochemical, rheological and explosive properties. In addition, hexogen with a crystal size of 60-400 μm does not significantly reduce porosity, increase density, reduce critical diameter, and increase the detonation velocity of a DW made from Elas-2 emulsion explosives.

Цель изобретения заключается в том, чтобы уменьшить критический диаметр, критическую толщину и увеличить скорость детонации детонирующего шнура, изготовленного из предлагаемого эластичного взрывчатого состава, за счет уменьшения содержания в составе инертных компонентов, частичной замены во взрывчатом составе гексогена с размерами кристаллов 60-400 мкм на нанодисперсный и заполнения воздушных полостей между кристаллами гексогена нанодисперсным гексогеном с размерами кристаллов 20-80 нм для снижения пористости и увеличения плотности изделий, изготовленных из предлагаемого ЭВС.The purpose of the invention is to reduce the critical diameter, critical thickness and increase the detonation speed of a detonating cord made of the proposed elastic explosive composition by reducing the content of inert components in the composition, partially replacing hexogen in the explosive composition with crystal sizes of 60-400 microns per nanodispersed and filling the air cavities between hexogen crystals with nanodispersed hexogen with crystal sizes of 20-80 nm to reduce porosity and increase the density of divisions made from the proposed EMU.

Это достигается тем, что эластичный взрывчатый состав, включающий гексоген, связующее вещество и пластификатор, содержит в качестве добавки, снижающей пористость и увеличивающей плотность, нанодисперсный гексоген (в замену гексогена), в качестве связующего вещества - бутадиенстирольный термоэластопласт, в качестве пластификатора - масло вазелиновое при следующих соотношениях компонентов масс.%:This is achieved by the fact that an elastic explosive composition including hexogen, a binder and a plasticizer contains nanodispersed hexogen (as a replacement for hexogen) as an additive that reduces porosity and increases density, as a binder, styrene-butadiene thermoplastic elastomer, and liquid paraffin in the following ratios of components, wt.%:

БутадиенстирольныйStyrene butadiene 7-177-17 термоэластопластthermoplastic elastomer Масло вазелиновоеVaseline oil 2,5-3,52.5-3.5 Гексоген (60-400 мкм)RDX (60-400 microns) 63-6763-67 Гексоген нанодисперсный (20÷80 нм)Nanodispersed hexogen (20 ÷ 80 nm) остальноеrest

Для проверки взрывчатых свойств предлагаемого эластичного взрывчатого состава были изготовлен ДШ диаметрами 2,3 мм, 2,5 мм, 2,8 мм, 3,0 мм, 3,2 мм с определением структуры (см. чертеж), критического диаметра и скорости детонации (см. таблицу).To test the explosive properties of the proposed elastic explosive composition, LHs with diameters of 2.3 mm, 2.5 mm, 2.8 mm, 3.0 mm, 3.2 mm were made with the definition of the structure (see drawing), critical diameter and detonation velocity (see table).

На чертеже показаны микрофотографии структуры поверхностей на срезах детонирующих шнуров, изготовленных на основе гексогена (а) и с частичной заменой гексогена нанодисперсным гексогеном (б).The drawing shows micrographs of the surface structure on sections of detonating cords made on the basis of RDX (a) and with partial replacement of RDX by nanodispersed RDX (b).

В таблице приведены сравнительные характеристики эластичного взрывчатого состава по предлагаемому техническому решению и прототипу.The table shows the comparative characteristics of the elastic explosive composition of the proposed technical solution and prototype.

Эластичный взрывчатый состав приготавливался известным методом механического смешения компонентов в обогреваемом смесителе с последующим вальцеванием и экструдированием ДШ.The elastic explosive composition was prepared by the known method of mechanical mixing of the components in a heated mixer, followed by rolling and extrusion of the DS.

Как видно из данных, приведенных в таблице, ДШ, изготовленный из предлагаемого эластичного взрывчатого состава, имеет критический диаметр 2,5 мм, скорость детонации 8100 м/с при плотности 1,65 г/см³.As can be seen from the data given in the table, the DS made of the proposed elastic explosive composition has a critical diameter of 2.5 mm, a detonation velocity of 8100 m / s at a density of 1.65 g / cm ³ .

Таким образом, детонирующий шнур, изготовленный из предлагаемого эластичного взрывчатого состава, имеет высокие взрывчатые характеристики в сравнении с прототипом при одновременном снижении содержания в составе инертных компонентов.Thus, the detonating cord made from the proposed elastic explosive composition has high explosive characteristics in comparison with the prototype while reducing the content of inert components.

ТаблицаTable Состав, масс.%, и взрывчатые характеристики ДШComposition, wt.%, And explosive characteristics LH Предлагаемый составSuggested composition ПрототипPrototype Бутадиеннитрильный каучукNitrile butadiene rubber 6,56.5 Бутадиенстирольный термоэластопластStyrene butadiene thermoplastic elastomer 1212 6,56.5 ПолитетрафторэтиленPolytetrafluoroethylene -- 1,41.4 АнтиоксидантAntioxidant -- 0,50.5 СажаSoot -- 0,10.1 Масло вазелиновоеVaseline oil 33 Гексоген 60-400 мкмRDX 60-400 microns 6565 8585 Гексоген нанодисперсный 20-80 нмHexogen nanodispersed 20-80 nm 20twenty Плотность ДШ, г/см³ The density of the LH, g / cm ³ 1,651.65 1,591,59 Критический диаметр ДШ, ммThe critical diameter of the LH, mm 2,52.5 3,53,5 Скорость детонации ДШ, м/сDetonation velocity LH, m / s 81008100 76007600

Claims

An elastic explosive composition comprising hexogen, a binder, a plasticizer, characterized in that it contains styrene-butadiene thermoplastic elastomer as a binder, petrolatum oil as a plasticizer, and nanosized hexogen as a substance that reduces porosity and increases density, in the following ratio of components, wt.%:
Styrene butadiene thermoplastic elastomer 7.0-17.0 Vaseline oil 2.5-3.5 RDX (60-400 microns) 63.0-67.0 Nanodispersed RDX (20-80 nm) rest