RU2444694C1 - Composite material for firearms traumatic propellant bullets - Google Patents

Composite material for firearms traumatic propellant bullets Download PDF

Info

Publication number
RU2444694C1
RU2444694C1 RU2010144005/11A RU2010144005A RU2444694C1 RU 2444694 C1 RU2444694 C1 RU 2444694C1 RU 2010144005/11 A RU2010144005/11 A RU 2010144005/11A RU 2010144005 A RU2010144005 A RU 2010144005A RU 2444694 C1 RU2444694 C1 RU 2444694C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
rubber
rubbers
parts
weight
mixture
Prior art date
Application number
RU2010144005/11A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юрий Иванович Санкин (RU)
Юрий Иванович Санкин
Николай Николаевич Чуваткин (RU)
Николай Николаевич Чуваткин
Original Assignee
ООО Производственно-коммерческое предприятие "Агентство коммерческой безопасности, специзделия" (ООО ПКП "АКБС")
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 ООО Производственно-коммерческое предприятие "Агентство коммерческой безопасности, специзделия" (ООО ПКП "АКБС") filed Critical ООО Производственно-коммерческое предприятие "Агентство коммерческой безопасности, специзделия" (ООО ПКП "АКБС")
Priority to RU2010144005/11A priority Critical patent/RU2444694C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2444694C1 publication Critical patent/RU2444694C1/en

Links

Landscapes

  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

FIELD: weapons and ammunition.
SUBSTANCE: composite material is produced by curing rubber stock made up of rubber, curer and iron powder filler. Said filler of proposed material is made up of iron powder with particle size of 5 to 300 mcm, taken in amount of 17 to 350 wt parts per 100 wt parts of rubber. Intensifying inorganic filler is added to said material in amount of 20 to 200 wt parts per 100 wt parts of rubber at the following ratio of components in starting mix, in wt parts: rubber - 100.0, curer - 1.5-15.0, iron powder filler - 17.0-350.0, and intensifying filler - 20.0-200.0.
EFFECT: reduced risks of heavy injuries.
10 cl, 2 tbl

Description

Изобретение относится к огнестрельному оружию, а именно композиционному материалу, который может быть использован при производстве метательных снарядов - пуль для патронов огнестрельного, в частности ручного, оружия, применяемого на близком расстоянии при нейтрализации агрессивно или враждебно настроенных лиц, путем несмертельного механического поражения для поддержания порядка или обеспечения самозащиты.The invention relates to firearms, namely, composite material that can be used in the manufacture of projectile shells - bullets for cartridges of firearms, in particular handguns, weapons used at close range to neutralize aggressive or hostile individuals, by non-fatal mechanical damage to maintain order or providing self-defense.

Известно использование деформирующихся метательных снарядов из эластомеров, в частности из термопластичных (т.е. несшитых, «невулканизированных») эластомеров: этилен-пропилен-диеновых-, стирол-изопрен-стирольных-, стирол-бутадиен-стирольных-, полиуретановых эластомеров, пластифицированного ПВХ и других термоэластопластов. Метательные снаряды из термопластичных эластомеров легко и с высокой производительностью изготавливаются методом литья под давлением, например, на термопластавтоматах. Однако такие метательные снаряды имеют ряд недостатков, в частности, шарообразные пули, изготовленные из термопластичного эластомера и снаряженные в патрон, с внутренним диаметром меньшим, чем диаметр эластичной пули, после выстрела не восстанавливают шарообразную форму. Кроме того, если скорость вылетающего при выстреле снаряда более 300 м/с, то, обычно, происходит расплавление его поверхности. Все это ведет к ухудшению баллистических свойств эластичной пули. Повышение температуры плавления термопластичного (несшитого) эластомера, как правило, сопряжено с повышением его твердости, что может вызвать тяжелые травмы у нейтрализуемого объекта. В патентной заявке FR №2532742, 1982 г., описан композиционный материал, используемый для изготовления метательных снарядов, представляющих собой вулканизированные каучуковые пули, обладающие твердостью по Шору от 40 до 55. Композиционный каучуковый материал включает эластомер, краситель, наполнитель, пластификатор и средства, препятствующие прилипанию изделия к форме, содержащие молибден. Такой материал обеспечивает метательному снаряду достаточную компромиссную степень твердости для того, чтобы снаряд не расплющивался внутри ствола оружия, исключая его вспучивание или разрыв. Но, в то же время, изготовленный из этого материала снаряд имеет достаточную степень мягкости, чтобы, нейтрализуя объект, не нанести ему серьезного повреждения.It is known to use deformable projectiles from elastomers, in particular from thermoplastic (ie non-crosslinked, “unvulcanized”) elastomers: ethylene-propylene-diene-, styrene-isoprene-styrene-, styrene-butadiene-styrene-, polyurethane elastomers, plasticized PVC and other thermoplastic elastomers. Throwing shells from thermoplastic elastomers are easily and with high productivity manufactured by injection molding, for example, on injection molding machines. However, such projectiles have a number of disadvantages, in particular, spherical bullets made of thermoplastic elastomer and equipped with a cartridge with an inner diameter smaller than the diameter of the elastic bullet, after the shot does not restore the spherical shape. In addition, if the velocity of a projectile flying out during a shot is more than 300 m / s, then usually its surface melts. All this leads to a deterioration in the ballistic properties of the elastic bullet. An increase in the melting temperature of a thermoplastic (non-crosslinked) elastomer, as a rule, is associated with an increase in its hardness, which can cause severe injuries to a neutralized object. In patent application FR No. 2532742, 1982, a composite material is used for the manufacture of projectiles, which are vulcanized rubber bullets having a shore hardness of 40 to 55. The composite rubber material includes an elastomer, a dye, a filler, a plasticizer and means, molybdenum-containing articles which prevent adhesion to molds. Such material provides the projectile with a sufficient compromise degree of hardness so that the projectile does not flatten inside the barrel of the weapon, excluding its expansion or tearing. But, at the same time, a shell made of this material has a sufficient degree of softness so that, by neutralizing the object, it will not cause serious damage to it.

Однако установлено, что в некоторых случаях, в частности при использовании оружия для близкой защиты на расстоянии менее 5 м между оружием и целью указанные выше метательные снаряды, изготовленные из известных композиционных материалов слишком тверды и не расплющиваются в достаточной степени при ударе, что может привести к возникновению в месте контакта серьезных ран, которые требуют последующего хирургического вмешательства для извлечения метательных снарядов из тела. При этом нередко ситуация осложняется тем, что точное местонахождение эластичных (резиновых) пуль нельзя установить, т.к. они не определяются обычными методами, например, с помощью рентгеновских снимков или магнитных детекторов обнаружения.However, it was found that in some cases, in particular when using weapons for close protection at a distance of less than 5 m between the weapon and the target, the aforementioned projectile shells made of known composite materials are too hard and do not expand sufficiently when impacted, which can lead to the occurrence of serious wounds at the site of contact, which require subsequent surgical intervention to remove projectile shells from the body. Moreover, the situation is often complicated by the fact that the exact location of the elastic (rubber) bullets cannot be established, because they are not detected by conventional methods, for example, using x-rays or magnetic detection detectors.

В связи с этим специалистами разрабатываются композиционные материалы для метательных снарядов, которые минимизируют указанные недостатки и снижают риск тяжелого повреждения живой цели при их использовании и в то же время обеспечивающие нейтрализацию этой цели в течение достаточно длительного времени.In this regard, specialists are developing composite materials for projectile shells that minimize these shortcomings and reduce the risk of severe damage to a living target when they are used and at the same time ensuring the neutralization of this target for a fairly long time.

Известен специальный композиционный материал для производства метательных снарядов, которые не вызывают повреждения ствола оружия, обеспечивают нейтрализацию живого объекта, без нанесения тяжелых травм, патент РФ №2230285, 2004 г., взятый в качестве прототипа.Known is a special composite material for the production of projectile shells that do not cause damage to the barrel of a weapon, ensure the neutralization of a living object, without causing serious injuries, RF patent No. 2230285, 2004, taken as a prototype.

Этот материал выполнен из органической полимерной матрицы и диспергированного в ней порошкообразного металлического утяжелителя (заряда). Полимерная матрица представляет собой поперечно-сшитый (вулканизированный) полибутадиен, содержащий полибутадиеновые цепи, соединенные между собой мостиками. В предпочтительном варианте поперечная сшивка (мостики) образуются за счет взаимодействия концевых гидроксильных групп полибутадиена с диизоцианатом. В этом случае, поперечные мостики являются уретановыми. Предложено пластифицировать сшитый полибутадиен и включать в его состав антиоксидант. В качестве металлического порошкообразного утяжелителя (заряда) предложено вводить в композиционный материал металлический порошок из железа, сплавов железа с другими металлами, соединений железа, соединений бария, вольфрама, смеси вольфрама с другим металлом, сплавов вольфрама и других его соединений. Изготовленные из известного композиционного материала снаряды-пули в виде шариков обеспечивают изделиям требуемые эксплуатационные свойства: введение металлического порошка обеспечивает увеличение массы пули с целью повышения ее эффективности, т.е. иммобилизирующего (останавливающего) действия.This material is made of an organic polymer matrix and a powdered metal weighting agent (charge) dispersed in it. The polymer matrix is a cross-linked (vulcanized) polybutadiene containing polybutadiene chains interconnected by bridges. In a preferred embodiment, cross-linking (bridges) is formed due to the interaction of the terminal hydroxyl groups of polybutadiene with diisocyanate. In this case, the transverse bridges are urethane. It is proposed to plasticize cross-linked polybutadiene and include an antioxidant in its composition. It is proposed to introduce metal powder from iron, iron alloys with other metals, iron compounds, barium compounds, tungsten, a mixture of tungsten with another metal, alloys of tungsten and its other compounds into the composite material as a powdered metal weighting agent (charge). Ball bullets made of the known composite material in the form of balls provide the required operational properties for the products: the introduction of metal powder provides an increase in the mass of the bullet in order to increase its effectiveness, i.e. immobilizing (stopping) action.

Однако следует отметить недостатки известного композиционного материала.However, it should be noted the disadvantages of the known composite material.

Полученные из материала по прототипу снаряды-пули имеют низкую прочность на разрыв и низкую прочность на раздир. Это объясняется, в частности тем, что для получения материала с низкой твердостью по Шору (от 2 до 30) авторы не использовали усиливающие наполнители (сажи), которые значительно увеличивают прочность на разрыв и на раздир, но одновременно увеличивают твердость эластичного материала. Известно, что прочность на раздир эластичных материалов, в частности резины, как правило, находятся в симбатной зависимости от твердости по Шору. На практике (во всяком случае - в России) используются резиновые пули с твердостью по Шору от 55 до 75 единиц.The bullet shells obtained from the material of the prototype have low tensile strength and low tear strength. This is due, in particular, to the fact that to obtain a material with low Shore hardness (from 2 to 30), the authors did not use reinforcing fillers (soot), which significantly increase the tensile and tear strengths, but at the same time increase the hardness of the elastic material. It is known that the tear strength of elastic materials, in particular rubber, as a rule, is symbatically dependent on Shore hardness. In practice (at least in Russia) rubber bullets are used with Shore hardness from 55 to 75 units.

Установлено, что при использовании в качестве утяжелителя резины металлического порошка из железа происходит монотонное снижение прочности на разрыв, т.е. чем больше массовая доля железного порошка, тем меньше прочность на разрыв полученного композиционного материала. В результате ослабления двух приведенных факторов (прочности на разрыв и прочности на раздир) происходит разрушение метаемого снаряда при его прохождении через ствол, имеющий специальные препятствия. Негативным следствием разрушения метаемого снаряда на части является то, что это осложняет их быстрое местонахождение в теле объекта и увеличивает время операции и выздоровления.It has been established that when metal powder of iron is used as a rubber weighting agent, a monotonic decrease in tensile strength occurs, i.e. the larger the mass fraction of iron powder, the lower the tensile strength of the obtained composite material. As a result of the weakening of these two factors (tensile strength and tear strength), the missile is destroyed when it passes through the barrel, which has special obstacles. The negative consequence of the destruction of the missile projectile into parts is that it complicates their rapid location in the body of the object and increases the time of surgery and recovery.

Применяемая для получения известного композиционного материала сырьевая база ограничена: основное исходное сырье для получения органической полимерной матрицы - полибутадиен с концевыми гидроксильными или карбоксильными группами и средней молекулярной массой от 500 до 10000 не выпускается в промышленности.The raw material base used to produce the known composite material is limited: the main raw material for producing an organic polymer matrix - polybutadiene with terminal hydroxyl or carboxyl groups and an average molecular weight of 500 to 10,000, is not commercially available.

Кроме того, процесс производства снарядов не соответствует современным требованиям - очень низкая производительность процесса (время вулканизации более 4 часов).In addition, the production process of shells does not meet modern requirements - a very low productivity of the process (vulcanization time of more than 4 hours).

Задачей изобретения было создание нового композиционного материала для травматических метательных снарядов - пуль огнестрельного оружия, определяемых рентгено- и магнитными методами и обладающих требуемыми эксплуатационными свойствами.The objective of the invention was the creation of a new composite material for traumatic projectile projectiles - bullets of firearms, determined by X-ray and magnetic methods and having the required operational properties.

Задача решается композиционным материалом для травматических метательных снарядов огнестрельного оружия, полученным вулканизацией резиновой смеси на основе каучука, вулканизатора и порошкообразного железного утяжелителя, в котором, согласно предложению, в качестве порошкообразного железного утяжелителя включен порошок железа с размером частиц от 5 до 300 мкм, в количестве от 17 до 350 массовых частей (далее по тексту - мас.ч.) на 100 м.ч. каучука, и в него введен усиливающий неорганический наполнитель в количестве от 20 до 200 м.ч. на 100 м.ч. каучука при следующем соотношении компонентов в исходной резиновой смеси, м.ч.:The problem is solved by a composite material for traumatic projectile firearms obtained by vulcanizing a rubber mixture based on rubber, a vulcanizer and a powdered iron weighting agent, in which, according to the proposal, iron powder with a particle size of 5 to 300 microns is included in the amount of from 17 to 350 mass parts (hereinafter referred to as parts by weight) per 100 parts by weight rubber, and it introduced a reinforcing inorganic filler in an amount of from 20 to 200 m.h. per 100 m.h. rubber in the following ratio of components in the original rubber composition, m.h .:

каучукrubber 100,0100.0 вулканизаторvulcanizer 1,5-15,01,5-15,0 порошкообразныйpowdery железныйiron утяжелительweighting agent 17,0-350,017.0-350.0 усиливающийreinforcing наполнительfiller 20,0-200,0.20.0-200.0.

Материал характеризуется тем, что в качестве неорганического усиливающего наполнителя он содержит мелкодисперсный технический углерод (сажу) или коллоидную кремнекислоту, аэросил (белую сажу).The material is characterized in that it contains finely divided carbon black (soot) or colloidal silicic acid, aerosil (white soot) as an inorganic reinforcing filler.

Материал получен вулканизацией резиновой смеси, в которой в качестве вулканизатора содержится сера с органическими сульфидами, или селен и его органические производные, или окислы металлов, или хиноны и их производные.The material was obtained by vulcanization of a rubber compound, in which sulfur with organic sulfides, or selenium and its organic derivatives, or metal oxides, or quinones and their derivatives are contained as a vulcanizer.

Материал характеризуется тем, что исходная резиновая смесь в качестве вулканизатора содержит органические перроксиды или органические перроксиды в сочетании триаллилциануратом (ТАЦ) или триаллилизоциануратом (ТАИЦ).The material is characterized in that the initial rubber mixture as a vulcanizer contains organic perroxides or organic perroxides in combination with triallyl cyanurate (TAC) or triallyl isocyanurate (TAIC).

Материал, полученный из резиновой смеси, в которой в качестве вулканизатора содержатся органические перроксиды или органические перроксиды в сочетании триаллилциануратом (ТАЦ) или триаллилизоциануратом (ТАИЦ), дополнительно содержит комплексоны, связывающие ионы железа, в количестве не более 1 м.ч. на 100 мас.ч. железа.The material obtained from the rubber mixture, in which organic perroxides or organic perroxides in combination with triallyl cyanurate (TAC) or triallyl isocyanurate (TAIC) are contained as a vulcanizer, additionally contains complexons that bind iron ions in an amount of not more than 1 m.h. per 100 parts by weight gland.

Возможно в исходную резиновую смесь ввести гидроксилсодержащие синтетические смолы (ГСС) в количестве от 2,0-14,0 мас.ч. на 100 мас.ч. каучука в качестве добавок, усиливающих прочность получаемой металлонаполненной резины.It is possible to introduce hydroxyl-containing synthetic resins (GSS) into the starting rubber mixture in an amount of from 2.0-14.0 parts by weight. per 100 parts by weight rubber as additives that enhance the strength of the obtained metal-filled rubber.

Целесообразно в исходную резиновую смесь в качестве гидроксилсодержащих синтетических смол ввести алкилфенолформальдегидные смолы (АФФС), которые одновременно выполняют функции вулканизатора.It is advisable to introduce alkyl phenol-formaldehyde resins (AFPS) into the starting rubber mixture as hydroxyl-containing synthetic resins, which simultaneously serve as vulcanizer.

Материал характеризуется тем, что в качестве каучуков исходная резиновая смесь содержит карбоксилатные каучуки, т.е. каучуки, молекулы которых содержат карбоксильные группы, встроенные по всей длине молекулы, или на основе смеси вышеуказанных каучуков с каучуками, не содержащими карбоксильные группы.The material is characterized in that, as rubbers, the initial rubber mixture contains carboxylate rubbers, i.e. rubbers whose molecules contain carboxyl groups embedded along the entire length of the molecule, or based on a mixture of the above rubbers with rubbers not containing carboxyl groups.

Предпочтительно использовать в качестве карбоксилатных каучуков каучуки, полученные сополимеризацией каучукообразующих мономеров с метакриловой кислотой, или смесь указанных каучуков с каучуками, не содержащими карбоксильные группы, при этом количество карбоксильных групп соответствует массовой доле связанной метакриловой кислоты, содержание которой в каучуке или в смеси каучуков составляет 1,0-8,0 мас.ч. на 100 мас.ч. каучука.It is preferable to use rubbers obtained by copolymerization of rubber-forming monomers with methacrylic acid as carboxylate rubbers, or a mixture of these rubbers with rubbers not containing carboxyl groups, while the number of carboxyl groups corresponds to the mass fraction of bound methacrylic acid, the content of which in rubber or in a mixture of rubbers is 1 0-8.0 parts by weight per 100 parts by weight rubber.

В качестве каучука исходная резиновая смесь содержит натуральный каучук или синтетический: изопреновый-, или хлорпреновый-, или бутадиен-нитрильный-, или изопрен-стирольный-, или бутадиен-стирольный-, или хлорсульфополиэтиленовый-, или акрилатный-, или этиленпропиленовый-, или бутилкаучук, или фторкаучук.As a rubber, the initial rubber mixture contains natural rubber or synthetic: isoprene-, or chloroprene-, or butadiene-nitrile-, or isoprene-styrene-, or butadiene-styrene-, or chlorosulfopolyethylene-, or acrylate-, or ethylene-propylene-, or butyl rubber, or fluororubber.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является следующее.The technical result of the invention is as follows.

Для изготовлении рентгеномагнитодетектируемых резиновых пуль могут быть использованы натуральные и самые разнообразные, выпускаемые в промышленности синтетические каучуки, например изопреновые, изопрен-стирольные, хлорпреновые, бутадиен-нитрильные, бутадиен-стирольные, бутилкаучуки и др. Указанные каучуки являются наиболее распространенными в резиновой промышленности (около 90% от доли всех каучуков) и самые дешевые.For the manufacture of X-ray magnetodetectable rubber bullets, natural and a wide variety of synthetic rubbers manufactured in the industry can be used, for example, isoprene, isoprene-styrene, chloroprene, butadiene-nitrile, butadiene-styrene, butyl rubbers, etc. These rubbers are the most common in the rubber industry (about 90% of the share of all rubbers) and the cheapest.

Могут быть использованы и другие сравнительно малотоннажные, но, как правило, более дорогостоящие типы каучуков, в том числе акрилатные, бутадиен-стирол-метакрилатные, бутадиен-нитрил-метакрилатные, фторкаучуки, хлор- и бромбутил каучук, хлорсульфополиэтиленовый и этиленпропиленовый каучук.Other relatively small-tonnage, but usually more expensive types of rubbers can be used, including acrylate, butadiene-styrene-methacrylate, butadiene-nitrile-methacrylate, fluororubber, chloro-and bromobutyl rubber, and chlorosulfopolyethylene and ethylene-propylene.

Если в исходной вулканизируемой смеси используются каучуки, содержащие карбоксильные группы (карбоксилатные каучуки) или смеси указанных каучуков с другими синтетическими каучуками, не содержащими карбоксильные группы, то прочность вулканизированного материала, содержащего диспергированный железный порошок, еще более увеличивается за счет сил взаимодействия карбоксильных групп органической полимерной матрицы с поверхностью частиц порошкообразного железа.If rubbers containing carboxyl groups (carboxylate rubbers) or mixtures of these rubbers with other synthetic rubbers not containing carboxyl groups are used in the initial vulcanizable mixture, the strength of the vulcanized material containing dispersed iron powder is further increased due to the interaction forces of the carboxyl groups of the organic polymer matrix with the surface of the particles of powdered iron.

Количество карбоксильных групп в каучуке характеризуется массовой долей исходной карбоновой кислоты (обычно - метакриловой), входящей в состав синтетического каучука. Оптимальное содержание карбоксильных групп характеризуют как массовую долю связанной метакриловой кислоты в карбоксилатном каучуке или в смеси карбоксилатного каучука с другим синтетическим каучуком, не содержащим карбоксильных групп.The amount of carboxyl groups in rubber is characterized by the mass fraction of the starting carboxylic acid (usually methacrylic acid) that is part of the synthetic rubber. The optimal content of carboxyl groups is characterized as the mass fraction of bound methacrylic acid in carboxylate rubber or in a mixture of carboxylate rubber with another synthetic rubber that does not contain carboxyl groups.

При этом минимальному количеству карбоксильных групп соответствует массовая доля связанной метакриловой кислоты в каучуке (или в смеси каучуков), равная 1,0 мас.ч. При меньшем количестве - эффект упрочнения незначителен.In this case, the minimum amount of carboxyl groups corresponds to the mass fraction of bound methacrylic acid in rubber (or in a mixture of rubbers) equal to 1.0 wt.h. With a smaller amount, the hardening effect is negligible.

Максимальному количеству карбоксильных групп соответствует массовая доля связанной метакриловой кислоты в каучуке (или в смеси каучуков), равная 8,0 мас.ч. на 100 мас.ч. каучука (или 100 мас.ч. смеси каучуков). При большем количестве - не наблюдается дальнейшего существенного эффекта упрочнения.The maximum number of carboxyl groups corresponds to a mass fraction of bound methacrylic acid in rubber (or in a mixture of rubbers) equal to 8.0 parts by weight per 100 parts by weight rubber (or 100 parts by weight of a mixture of rubbers). With a larger amount, no further significant hardening effect is observed.

В отличие от прототипа, где концевые гидроксильные или карбоксильные группы в молекулах полибутадиена предназначены исключительно для "поперечной сшивки", т.е. вулканизации полимерного эластомера, в предлагаемом решении поперечная сшивка (для обычных каучуков используется термин "вулканизация") осуществляется обычными, освоенными в резиновой промышленности методами вулканизации.In contrast to the prototype, where the terminal hydroxyl or carboxyl groups in the polybutadiene molecules are intended exclusively for “crosslinking”, i.e. vulcanization of the polymer elastomer, in the proposed solution, cross-linking (the term "vulcanization" is used for ordinary rubbers) is carried out by conventional vulcanization methods mastered in the rubber industry.

В процессе сшивки (по методам, приведенным в прототипе) карбоксильные и гидроксильные группы полностью расходуются на образование поперечных связей и в вулканизате отсутствуют, т.е. уже не способны выполнять функцию усиления прочности вулканизата, наполненного металлическим (железным) порошком.In the crosslinking process (according to the methods described in the prototype), carboxyl and hydroxyl groups are completely consumed in crosslinking and are absent in the vulcanizate, i.e. are no longer able to fulfill the function of strengthening the strength of a vulcanizate filled with metal (iron) powder.

Кроме того, по прототипу, при получении композиционного материала не используются "усиливающие наполнители" - мелкодисперсный технический углерод (сажа) или кремнекислота (белая сажа), которые многократно усиливают прочность резины.In addition, according to the prototype, upon receipt of the composite material, “reinforcing fillers” are not used - finely divided carbon black (carbon black) or silicic acid (white carbon black), which repeatedly increase the strength of rubber.

В предлагаемом материале могут быть использованы различные доступные вулканизаторы: сера в сочетании с органическими сульфидами, селен в сочетании с его органическими производными, органические перроксиды, органические перроксиды в сочетании с триаллилциануратом (ТАЦ) или триаллилизоциануратом (ТАИЦ), хиноны и их производные, окислы металлов, и др. При использовании органических перроксидов резиновая смесь, содержащая порошок из железа, не подлежит длительному хранению, т.к. ионы железа могут вызывать преждевременный распад перекиси и, как следствие - подвулканизацию резиновой смеси. Для замедления этого процесса в резиновую смесь следует вносить комплексоны, например этилендиаминтетрауксусную кислоту (ЭДТА, комплексон II), о-фенантролин, ά,ά-дипиридил или другой реагент, связывающий ионы железа, в количестве до 1 мас.ч. на 100 м. ч. каучука.In the proposed material, various available vulcanizing agents can be used: sulfur in combination with organic sulfides, selenium in combination with its organic derivatives, organic perroxides, organic perroxides in combination with triallyl cyanurate (TAC) or triallyl isocyanurate (TAIC), quinones and their derivatives, metal oxides , etc. When using organic perroxides, the rubber mixture containing iron powder is not subject to long-term storage, because iron ions can cause premature decomposition of peroxide and, as a consequence, vulcanization of the rubber compound. To slow down this process, complexones, for example ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA, complexon II), o-phenanthroline, ά, ά-dipyridyl or another reagent that binds iron ions, in an amount of up to 1 part by weight should be added to the rubber mixture. per 100 mph of rubber.

Установлено, что для компенсации ослабляющего влияния порошкообразного железа на прочность композиционного материала, в исходной резиной смеси целесообразно использовать гидроксилсодержащие синтетические смолы (ГСС), увеличивающие прочность вулканизата с диспергированным железным порошком, такие как: глицериновый эфир канифоли, пентаэритритовый эфир канифоли, модифицированные эпоксидные смолы, алкил фенолформальдегидные смолы (далее АФФС) и др., совместимые с каучуками. То есть - синтетические смолы, содержащие спиртовые гидроксильные группы (например, глицериновый эфир канифоли, модифицированные эпоксидные смолы) или фенольные гидроксильные группы (например, АФФС).It was found that in order to compensate for the weakening effect of iron powder on the strength of the composite material, it is advisable to use hydroxyl-containing synthetic resins (GSS) in the initial rubber mixture that increase the strength of vulcanizate with dispersed iron powder, such as rosin glycerol ether, rosin pentaerythritol ether, modified epoxies, alkyl phenol-formaldehyde resins (hereinafter AFPS), etc., compatible with rubbers. That is, synthetic resins containing alcoholic hydroxyl groups (for example, rosin glycerol ester, modified epoxy resins) or phenolic hydroxyl groups (for example, AFPS).

Использование различных синтетических смол, в частности вышеуказанных, в качестве добавок к компонентам резиновых смесей известно и описано в литературе, в частности в книге: Шварц А.Г., Гинзбург Б.Н. Совмещение каучуков с пластиками и синтетическими смолами, М., Химия, 1972 г. Однако в научной литературе и в указанной книге из большого разнообразия синтетических смол не выделялась группа смол с общим указанным признаком, а именно - ГСС.The use of various synthetic resins, in particular the above, as additives to the components of rubber compounds is known and described in the literature, in particular in the book: Schwartz A.G., Ginzburg B.N. The combination of rubbers with plastics and synthetic resins, M., Chemistry, 1972. However, in the scientific literature and in this book from the wide variety of synthetic resins did not stand out a group of resins with a common indicated feature, namely GSS.

При этом ГСС, наряду с другими синтетическими смолами, использовались в качестве компонентов, придающих клейкость невулканизированным резиновым смесям, и (или) в качестве вулканизирующего (со)компонента, или компонента, изменяющего какие-либо свойства вулканизата для получения модифицированных сортов резин. Фенолформальдегидные смолы нередко используются в составах большинства клеев на основе синтетических каучуков. Однако использование указанных смол, а конкретно ГСС, в составе материала травматических снарядов, неизвестно.At the same time, GSS, along with other synthetic resins, were used as components that give stickiness to unvulcanized rubber compounds, and (or) as a vulcanizing (co) component, or a component that changes any properties of vulcanizate to obtain modified types of rubber. Phenol-formaldehyde resins are often used in the majority of adhesives based on synthetic rubbers. However, the use of these resins, and specifically GSS, as part of the material of traumatic shells, is unknown.

Из алкилфенолформальдегидных смол для достижения необходимого эффекта наиболее пригодны АФФС, изготовленные из фенолов, содержащих в ароматическом ядре алкильные заместители нормального-, или изо-строения с числом атомов углерода от 3 до 8, например пропил-, изо-пропил-, бутил-, трет-бутил-, октил-, изо-октил-фенолформальдегидные смолы.Of the alkyl phenol-formaldehyde resins, AFPS made from phenols containing normal- or iso-alkyl substituents with 3 to 8 carbon atoms in the aromatic nucleus, for example propyl, iso-propyl, butyl, tert, are most suitable for achieving the desired effect. -butyl-, octyl-, iso-octyl-phenol-formaldehyde resins.

Обычные фенолформальдегидные смолы (без алкильного заместителя в ароматическом ядре фенола (т.е. ФФС)) непригодны для этой цели по нескольким причинам:Conventional phenol-formaldehyde resins (without an alkyl substituent in the aromatic core of phenol (i.e., PFS)) are unsuitable for this purpose for several reasons:

- они плохо совмещаются с большинством каучуков, а именно с каучуками, не имеющими полярных групп;- they do not fit well with most rubbers, namely rubbers that do not have polar groups;

- дают твердые вулканизаты с низкой эластичностью (т.е. с малым относительным удлинением при разрыве). Смеси ФФС с полярными каучуками, например хлоропреновым или бутадиен-нитрильным, лежат в основе большинства марок каучуковых клеев.- give solid vulcanizates with low elasticity (i.e. with low elongation at break). FFS mixtures with polar rubbers, such as chloroprene or nitrile butadiene, form the basis of most grades of rubber adhesives.

Кроме того, фенол, всегда присутствующий в качестве примеси в ФФС, является довольно токсичным веществом и, по этой причине, многотоннажная продукция, содержащая ФФС, ухудшает экологическую среду.In addition, phenol, which is always present as an impurity in PFS, is a rather toxic substance and, for this reason, large-tonnage products containing PFS, worsen the ecological environment.

В отличие от фенола, алкилфенолы примерно в 10 раз менее токсичны, чем незамещенный фенол (справочник Вредные вещества в промышленности, ред. Лазарев Н.В. и Левина Э.Н., т.1, Л., Химия, 1976 г., стр.403, 412.). По этой причине АФФС также гораздо менее опасны для окружающей среды.Unlike phenol, alkyl phenols are about 10 times less toxic than unsubstituted phenol (Harmful substances in industry, ed. N. Lazarev and E. N. Levina, vol. 1, L., Chemistry, 1976, p. 403, 412.). For this reason, AFFS is also much less harmful to the environment.

Минимальное количество ГСС, оказывающее заметное положительное влияние на прочностные свойства резиновых пуль, с порошкообразным железным утяжелителем, составляет 2,0 мас.ч. на 100 мас.ч. исходного каучукаThe minimum number of GSS, having a noticeable positive effect on the strength properties of rubber bullets, with a powdered iron weighting agent, is 2.0 wt.h. per 100 parts by weight source rubber

Максимальное - 14,0 мас.ч. на 100 мас.ч. исходного каучука. При большем количестве ГСС не наблюдается дальнейшего увеличения прочности.The maximum is 14.0 parts by weight. per 100 parts by weight source rubber. With a larger number of GSS, there is no further increase in strength.

Оптимальное количество ГСС в резине находится обычно в пределах от 4 до 10 мас.ч., что зависит, прежде всего, от типа ГСС, от количества вводимого порошка железа и типа каучука.The optimal amount of GSS in rubber is usually in the range of 4 to 10 parts by weight, which depends, first of all, on the type of GSS, on the amount of iron powder introduced and on the type of rubber.

Оптимальное количество порошкообразного железного утяжелителя в резиновой пуле находится в пределах от 17,0 до 350,0 мас.ч. на 100 м.ч. каучука.The optimal amount of powdered iron weighting agent in the rubber pool is in the range from 17.0 to 350.0 parts by weight. per 100 m.h. rubber.

При содержании менее 17,0 мас.ч. затрудняется рентгеномагнитное обнаружение травматического снаряда, попавшего в тело человека. При содержании железного порошка более 350 м.ч. становятся неприемлемыми прочностные свойства резиновой пули.When the content is less than 17.0 parts by weight X-ray detection of a traumatic projectile trapped in the human body is difficult. When the content of iron powder is more than 350 m.h. the strength properties of a rubber bullet become unacceptable.

Размер частиц порошкообразного железа находится в пределах от 5,0 мкм до 300 мкм, определен экспериментально и является оптимальным. При размере частиц ниже 5,0 мкм порошок сильно "пылит", а также ухудшается его смешение с остальными компонентами смеси. При размере частиц свыше 300 мкм, оторвавшиеся с поверхности выстреливаемой пули частицы могут нанести существенный вред здоровью объекта.The particle size of the powdered iron is in the range from 5.0 μm to 300 μm, determined experimentally and is optimal. When the particle size is below 5.0 microns, the powder is very “dusty”, and its mixing with the other components of the mixture is worsened. With a particle size of more than 300 microns, particles detached from the surface of the fired bullet can cause significant harm to the health of the object.

Содержание основного вещества (железа как такового) в железном порошке должно быть, предпочтительно, не менее 98%.The content of the basic substance (iron as such) in the iron powder should preferably be at least 98%.

Рекомендуемые пределы количества усиливающего неорганического наполнителя (далее и в табличных примерах дана сокращенная аббревиатура - УНН) находятся в пределах от 20 до 200 мас.ч на 100 мас.ч каучука и объясняются тем, что как при меньшем, так и при большем количестве УНН эффект усиления становится недостаточным. При этом зависимость прочности композиционного материала от количества УНН нелинейная, имеется пологий (сглаженный) максимум в районе примерно от 30-90 мас.ч УНН на 100 мас.ч исходного каучука, в зависимости от марки каучука. Далее прочность материала постепенно снижается, но, тем не менее, остается значительно выше, чем в отсутствие УНН.The recommended limits for the amount of reinforcing inorganic filler (the abbreviation UNN is given below in the table examples) are in the range from 20 to 200 parts by weight per 100 parts by weight of rubber and are explained by the fact that with a smaller or a larger amount of UNN the effect gain becomes insufficient. The dependence of the strength of the composite material on the amount of UNN is nonlinear, there is a gently sloping (smoothed) maximum in the region of about 30-90 parts by weight of UNN per 100 parts by weight of the original rubber, depending on the brand of rubber. Further, the strength of the material is gradually reduced, but, nevertheless, remains significantly higher than in the absence of UNN.

В отличие от УНН, железный порошок незначительно увеличивает твердость вулканизатов, что очень важно, т.к. существенное увеличение твердости (жесткости) метательного снаряда увеличивает вероятность тяжелых травм (см. приложение). То, что металлические порошкообразные утяжелители, диспергированнные в эластичном метательном снаряде, не вызывают существенного увеличения его твердости, установлено еще в патенте-прототипе.Unlike UNN, iron powder slightly increases the hardness of vulcanizates, which is very important, because a significant increase in the hardness (stiffness) of the projectile increases the likelihood of serious injuries (see appendix). The fact that the metal powder weighting agents dispersed in an elastic projectile does not cause a significant increase in its hardness is established in the prototype patent.

Добавки пластификаторов в исходную резиновую смесь, как правило, не увеличивают прочность получаемых вулканизатов, но они, в большинстве случаев, необходимы для снижения твердости резиновой пули до желаемой величины. При этом добавки ГСС обычно снижают потребность в пластификаторах, т.к. ГСС сами одновременно выполняют роль пластификаторов.Additives of plasticizers in the initial rubber mixture, as a rule, do not increase the strength of the resulting vulcanizates, but they, in most cases, are necessary to reduce the hardness of the rubber bullet to the desired value. Moreover, HSS additives usually reduce the need for plasticizers, as GSS themselves simultaneously play the role of plasticizers.

Приведенные в таблицах примеры иллюстрируют изобретение и вытекающие из него преимущества.The examples given in the tables illustrate the invention and the advantages arising from it.

Для проведения сравнительных испытаний было приготовлено 11 вариантов композиционного материала, который изготавливали вулканизацией резиновых смесей, состав которых приведен в таблице 1.For comparative tests, 11 variants of the composite material were prepared, which were made by vulcanization of rubber compounds, the composition of which is shown in table 1.

Получали материал смешением компонентов на известном оборудовании: в смесителе, или на смесительных вальцах, при температуре 60-90°C в течение 20-40 мин. Метательные снаряды - пули изготавливали путем вулканизации при температуре от 160 до 210°C (в зависимости от используемых рецептур) и давлении от 80 до 150 атм. Время вулканизации от 45 сек до 4 мин. Общая продолжительность цикла на пресс-форме с 26-ю гнездами составляла от 2 до 6 мин, производительность от 260 - до 780 шт./час. Плотность полученной пули диаметром 10 мм - от 1,54 до 4,1 г/см3, масса пули - от 0,78 до 2,15 г.The material was obtained by mixing the components on known equipment: in a mixer, or on mixing rollers, at a temperature of 60-90 ° C for 20-40 minutes. Projectile projectiles - bullets were made by vulcanization at a temperature of 160 to 210 ° C (depending on the formulations used) and a pressure of 80 to 150 atm. The vulcanization time from 45 seconds to 4 minutes The total cycle time on the mold with 26 sockets ranged from 2 to 6 minutes, productivity from 260 to 780 pcs / hour. The density of the resulting bullet with a diameter of 10 mm is from 1.54 to 4.1 g / cm 3 , the mass of the bullet is from 0.78 to 2.15 g.

Для сравнения были изготовлены и испытаны резиновые пули-шарики с таким же диаметром по рецептуре и режимам, приведенным в примере 1 патента РФ №2230285, 2004 г., взятого в качестве прототипа.For comparison, rubber bullet balls with the same diameter were made and tested according to the recipe and modes given in Example 1 of RF patent No. 2230285, 2004, taken as a prototype.

Данные о свойствах снарядов (пуль) приведены в табл.2.Data on the properties of shells (bullets) are given in table.2.

Следует отметить, что по обычным критериям прочностных свойств эластомеров (максимальное напряжение при разрыве, относительное удлинение при разрыве, прочность на раздир, твердость по Шору, эластичность по отскоку и др.) далеко не всегда можно предсказать разрушится ли эластичный снаряд при выстреле или нет, так как отсутствуют данные о том, какова доля вклада каждого показателя именно в данных специфических условиях. Кроме того, большая часть указанных показателей приведена только для температуры +20°C, тогда как эластичный снаряд при выстреле существенно нагревается. В то же время, прочностные показатели для разных каучуков при повышении температуры изменяются по разному. Поэтому оценка прочности метаемых снарядов проводилась путем натурных испытаний в жестких условиях, а именно: числом неразрушенных эластичных пуль, выстреливаемых с максимально допустимой (для гражданского оружия самообороны) энергией (80 Дж) и с энергией, превышающей максимально допустимую в 1,75 раза (140 Дж). В аналогичных условиях была испытана партия резиновых пуль, изготовленных по методу и рецептуре, указанным в прототипе - пример 1 патента РФ №2230285, 2004 г. Испытания проводились с использованием травматического пистолета Grand Power Т-10, ствол которого оснащен двумя стальными выступами (штифтами) для предотвращения возможности стрельбы неэластичными снарядами; патроны 10×22 Т. Результаты приведены в табл.2. Из результатов, приведенных в таблице, следует, что все пули, изготовленные из предлагаемого материала, сохраняют целостность, в условиях выстрелов с максимально допустимой энергией (80 Дж), что гарантирует минимальный травматизм, точное местонахождение пули и снижение осложнений при операциях и излечении объекта. Результаты выстрелов с энергией 140 Дж особенно ярко демонстрируют более высокие прочностные свойства предлагаемого материала по сравнению с материалом, предложенным в прототипе. Наиболее прочные пули получены из резиновых смесей, содержащих ГСС, или резиновых смесей на основе карбоксилатных каучуков (в среднем в 8 целых резиновых пуль из 10).It should be noted that according to the usual criteria of the strength properties of elastomers (maximum tensile stress, elongation at break, tear strength, Shore hardness, rebound elasticity, etc.), it is far from always possible to predict whether an elastic projectile will collapse upon firing or not, since there is no data on how much the contribution of each indicator is in these specific conditions. In addition, most of these indicators are given only for a temperature of + 20 ° C, while an elastic projectile heats up significantly when fired. At the same time, strength indicators for different rubbers change differently with increasing temperature. Therefore, the assessment of the strength of projectile shells was carried out by field tests in harsh conditions, namely: the number of intact elastic bullets fired with the maximum allowable (for civilian self-defense) energy (80 J) and with an energy exceeding the maximum allowable 1.75 times (140 J). In similar conditions, a batch of rubber bullets was manufactured using the method and formulation specified in the prototype — Example 1 of RF patent No. 2230285, 2004. The tests were carried out using the traumatic Grand Power T-10 pistol, the barrel of which is equipped with two steel protrusions (pins) to prevent the possibility of firing inelastic shells; cartridges 10 × 22 T. The results are shown in table.2. From the results given in the table, it follows that all bullets made from the proposed material retain their integrity under conditions of shots with the maximum allowable energy (80 J), which guarantees minimal injuries, the exact location of the bullet and the reduction of complications during operations and healing of the object. The results of shots with an energy of 140 joules especially clearly demonstrate the higher strength properties of the proposed material compared to the material proposed in the prototype. The most durable bullets were obtained from rubber mixtures containing GSS, or rubber mixtures based on carboxylate rubbers (an average of 8 whole rubber bullets out of 10).

Проверка на обнаружение резиновых пуль проводилась с помощью современного флюорографического цифрового малодозового рентгеновского аппарата 12ФК1, а также известным методом, применяемым в клиниках, - путем получения рентгеновских снимков (негативов) на фотопленке.Testing for the detection of rubber bullets was carried out using a modern fluorographic digital low-dose X-ray apparatus 12FK1, as well as the well-known method used in clinics, by obtaining x-ray images (negatives) on film.

В туловище манекена для бокса с плотной набивкой из поролоновой крошки было произведено 11 выстрелов шарообразными пулями диаметром 10 и 12 мм, изготовленными по примерам 1-11.In the body of a boxing mannequin with dense packing of foam rubber crumb, 11 shots were made with spherical bullets with a diameter of 10 and 12 mm, made according to examples 1-11.

На цифровых снимках (один снимок в анфас, другой под углом - с поворотом манекена на угол примерно 45° вокруг вертикальной оси) на экране монитора были сразу же отчетливо видны все 11 пуль. В результате рассмотрения и сопоставления обоих снимков в течение 2-х минут было установлено их точное местонахождение в туловище манекена. Общее время тестирования - от 4 до 5 минут.In digital photographs (one full-face shot, the other at an angle — with the mannequin turning about 45 ° around the vertical axis), all 11 bullets were immediately clearly visible on the monitor screen. As a result of consideration and comparison of both images within 2 minutes, their exact location in the dummy body was established. The total testing time is from 4 to 5 minutes.

В аналогичном тесте с использованием обычных резиновых пуль (без железного порошка), из 11 пуль, проникших в манекен, было определено местонахождение только 8 резиновых пуль при тщательном рассмотрении и сопоставлении цифровых снимков на экране монитора в течение 4-х минут. Общее время тестирования - от 6 до 8 минут. При этом не было определено местонахождение 3-х находящихся в манекене пуль, а также не было полной достоверности о местонахождении обнаруженных пуль, т.к. их очертания на экране монитора были едва различимы.In a similar test using ordinary rubber bullets (without iron powder), out of 11 bullets that penetrated the mannequin, only 8 rubber bullets were located with careful consideration and comparison of digital images on the monitor screen for 4 minutes. The total testing time is from 6 to 8 minutes. At the same time, the location of the 3 bullets in the dummy was not determined, and there was also no complete reliability about the location of the detected bullets, because their outlines on the monitor screen were barely visible.

На двух снимках-негативах (в анфас и под углом примерно 45°), полученных на рентгеновских фотопленочных аппаратах, были отчетливо видны все 11 пуль с железным порошком, местонахождение которых в манекене было определено за 4 минуты рассмотрения и сопоставления обоих снимков. Общее время, в этом случае, составляло около 12 минут (добавляется время проявления негатива).In two negative photographs (in full face and at an angle of about 45 °) obtained on X-ray photographic film apparatuses, all 11 bullets with iron powder were clearly visible, the location of which in the mannequin was determined after 4 minutes of review and comparison of both images. The total time, in this case, was about 12 minutes (the time of manifestation of the negative is added).

В аналогичном тесте с использованием обычных резиновых пуль (без железного порошка), из 11 пуль, проникших в манекен, было определено местонахождение только 7 резиновых пуль при тщательном рассмотрении и сопоставлении обоих негативов рентгеновских снимков в течение 6-и минут. При этом не было определено местонахождение 4-х пуль и не было полной достоверности о местонахождении 7-и обнаруженных пуль, т.к. их очертания на негативах были едва различимы.In a similar test using conventional rubber bullets (without iron powder), out of 11 bullets that penetrated the mannequin, only 7 rubber bullets were located with careful consideration and comparison of both negatives of X-ray images for 6 minutes. In this case, the location of 4 bullets was not determined and there was no complete reliability about the location of 7 bullets found, because their outlines on negatives were hardly distinguishable.

Соответственно, общеизвестно, что при помощи магнитных детекторов могут быть обнаружены только пули, содержащие железный порошок.Accordingly, it is well known that only bullets containing iron powder can be detected with magnetic detectors.

Таким образом, быстрота и надежность обнаружения снарядов, изготовленных из заявленного материала, позволит в кратчайшие сроки оказать медицинскую помощь объекту и тем самым существенно снизить риск тяжелых последствий при проникающих ранениях.Thus, the speed and reliability of the detection of shells made of the claimed material will make it possible to provide medical assistance to the facility as soon as possible and thereby significantly reduce the risk of serious consequences for penetrating wounds.

Кроме значительно большей легкости обнаружения в проникающих ранениях резиновых пуль, содержащих железный порошок, появляется возможность их быстрого извлечения из тела человека с помощью электромагнита достаточной мощности. Такой метод иногда используется в хирургии для извлечения из ран железных предметов (осколков, шариков, и др.).In addition to significantly greater ease of detection of penetrating wounds of rubber bullets containing iron powder, it is possible to quickly remove them from the human body using an electromagnet of sufficient power. Such a method is sometimes used in surgery to extract iron objects (fragments, balls, etc.) from wounds.

Проведенные испытания снарядов - пуль, изготовленных из заявленного материала, позволили сделать вывод о том, что данный материал промышленно осуществим и будет востребован при изготовлении рентгеномагнитообнаруживаемых пуль для бесствольного травматического оружия самообороны и короткоствольного (пистолетов, револьверов), ствол которого имеет расширяющееся или сужающееся отверстие или оснащен уступами внутри ствола, что препятствует стрельбе металлическими пулями.The tests of shells - bullets made of the claimed material, led to the conclusion that this material is industrially feasible and will be in demand in the manufacture of X-ray magnetically detectable bullets for barrelless traumatic self-defense weapons and short-barreled guns (pistols, revolvers), the barrel of which has an expanding or tapering hole or equipped with ledges inside the barrel, which prevents firing metal bullets.

Таблица 1Table 1 Пример №Example No. Каучук1) (в.ч.)Rubber 1) (V.H.) УНН, (в.ч.)UNN, (V.H.) Железн. порошок, мкм, (в.ч.)Zhelezn. powder, microns, (parts by weight) Вулканизатор, (в.ч.)Vulcanizer, (V.H.) Пластификатор, (в.ч.)Plasticizer, (including) ГСС, (в.ч.)GSS, (including) 1one КР-50 (100,0)KR-50 (100.0) Техн. углерод К-354 (20,0)Tech. carbon K-354 (20.0) 5-45 (17,0)5-45 (17.0) Окись магния (9,0)Magnesium Oxide (9.0) Дибутил-фталат (4,0)Dibutyl Phthalate (4.0) -- Окись цинка (7,0)Zinc Oxide (7.0) 22 СКИ-3, или натуральный (100,0)SKI-3, or natural (100.0) Техн. углерод П-803 (50,0)Tech. carbon P-803 (50.0) 15-70 (123,5)15-70 (123.5) Сера (2,5), Sulfur (2.5), Кумароноинде
новая смола (12,0)
Kumaronoinde
new resin (12.0)
--
Тиурам Д (0,5),Tiuram D (0.5), +АВ (6,0)+ AB (6.0) 33 СКФ-32 (100,0)SKF-32 (100.0) Аэросил (25,0)Aerosil (25.0) 40-150 (350,0)40-150 (350.0) Перекись бензоила (4,0)Benzoyl Peroxide (4.0) 13ФМ (10,0)13FM (10.0) -- 4four XCПЭ (100,0)XSPE (100.0) Тех. угл. П-803 (90.0)Those. angle P-803 (90.0) 90-250 (130,0)90-250 (130.0) Окись магния (6,0),Magnesium Oxide (6.0), Трикрезил-фосфат (22,0)Tricresyl Phosphate (22.0) -- окись свинца (8,0)lead oxide (8.0) 55 СКС-30-1 (100,0)2) SKS-30-1 (100.0) 2) Техн. углерод К-354 (100,0)Tech. carbon K-354 (100.0) 90-250 (80,0)90-250 (80.0) Перекись трет-бутила (2,0)Tert-Butyl Peroxide (2.0) Кумароноинде
новая смола (25,0)
Kumaronoinde
new resin (25.0)
--
ТАИЦ (3)TAIC (3) 66 GKH-26-5 (100,0)2) GKH-26-5 (100.0) 2) Кремнекислота (60,0)Silica (60.0) 150-300 (135,0)150-300 (135.0) Хлоранил (3,0)Chloranil (3.0) Сосновая смола (12,5)Pine Resin (12.5) -- ПХД(2,5)PCBs (2.5) 77 СКН-18-10 (80,0) 2) КР-50 (20,0)SKN-18-10 (80.0) 2) KR-50 (20.0) Техн. углерод П-803 (20,0)Tech. carbon P-803 (20.0) 5-45 (350,0)5-45 (350.0) α-Хлортолуол (3,3)α-Chlortoluene (3.3) Дибутил-Фталат (3,4)Dibutyl Phthalate (3.4) -- Окись свинца (4,6)Lead Oxide (4.6) 83) 8 3) БК-2575 (100,0)BK-2575 (100.0) Техн. углерод ПМ-75 (200,0)Tech. carbon PM-75 (200.0) 100-300 (120,0)100-300 (120.0) «Амберлол» (4,0) Amberol (4.0) Масло И-40 (8,5)I-40 oil (8.5) «Амберлол» (4,0)Amberol (4.0) Хлорид олова (2,0)Tin Chloride (2.0) 99 БАК-12 (100,0)BAK-12 (100.0) Кремнекислота (30,0)Silica (30.0) 100-150 (114,0)100-150 (114.0) Перекись дикумила (5,0)Dicumyl Peroxide (5.0) -- Смола ЭД-20М (14,0)Resin ED-20M (14.0) ЭДТА(1,0)EDTA (1.0) 1010 СКН-18 (100.0)SKN-18 (100.0) Техн. углерод ПМ-75 (50,0)Tech. carbon PM-75 (50.0) 50-150 (145,0)50-150 (145.0) МОПБХ (4,0) MOPBH (4.0) Диоктил-себацинат (9,5)Dioctyl-sebacinate (9.5) ГЭК (10,6)HES (10.6) Двуокись свинца (5,7)Lead dioxide (5.7) 11eleven СКС-30 (100.0)SKS-30 (100.0) Тех. угл. П-803 (80,0)Those. angle P-803 (80.0) 10-40 (120,5)10-40 (120.5) Селен (0,5) ДМКС (1,0)Selenium (0.5) DMKS (1.0) СЖК (22,4)SJK (22.4) ПЭК (2,0)PEC (2.0) Для сравнен. По прототипуFor compared. According to the prototype ПБ с гидрокс. гр. (100)PB with hydrox. column (one hundred) ОтсутствLack of ≈50 (120,4)≈50 (120.4) ТДИ (18,2)TDI (18.2) Диоктил-азелат (61,6)Dioctyl azelate (61.6) -- ДБЛО (1,7)DBLO (1.7) Примечания. 1) Приводится марка каучука. Ниже, отдельно, приводится химическое название каучука данной марки.
2) Карбоксилатные каучуки, содержащие, соответственно, 1 или 5 или 10% связанной метакриловой кислоты.
3) В данном примере ГСС «Амберлол ST 137» одновременно является вулканизатором и компонентом, усиливающим прочность композиционного материала; общее количество в резиновой смеси - 4,0 в.ч. на 100 в.ч. каучука.
Notes. 1) The rubber grade is given. Below, separately, is the chemical name of the rubber of this brand.
2) Carboxylate rubbers containing, respectively, 1 or 5 or 10% bound methacrylic acid.
3) In this example, GSS "Amberol ST 137" is both a vulcanizer and a component that enhances the strength of the composite material; the total amount in the rubber mixture is 4.0 parts by weight for 100 hours rubber.

Каучуки:Rubbers:

КР-50 - хлорпреновый;KP-50 - chloroprene;

СКИ-3 - изопреновый (по химическому составу и свойствам близок к натуральному каучуку);SKI-3 - isoprene (close to natural rubber in chemical composition and properties);

СФ-32 - фторкаучук;SF-32 - fluororubber;

ХСПЭ - хлорсульфополиэтиленовый;KhSPE - chlorosulfopolyethylene;

СКС-30-1 - бутадиен-стирол-метакрилатный (1% связанной метакриловой кислоты);SKS-30-1 - butadiene-styrene-methacrylate (1% bound methacrylic acid);

СКН-26-5 - бутадиен-нитрил-метакрилатный (5% связанной метакриловой кислоты);SKN-26-5 - butadiene-nitrile-methacrylate (5% bound methacrylic acid);

СКН-18-10 - (10% связанной метакриловой кислоты);SKN-18-10 - (10% bound methacrylic acid);

БК-2575 - бутилкаучук (2,5% связанного бутадиена);BK-2575 - butyl rubber (2.5% bound butadiene);

БАК-12 - акриловый (сополимер бутилакрилата с 12% акрилонитрила);BAK-12 - acrylic (copolymer of butyl acrylate with 12% acrylonitrile);

СКН-18 - бутадиен-нитрильный (18% связанного акрилонитрила);SKN-18 - nitrile butadiene (18% bound acrylonitrile);

СКС-30 - бутадиен-стирольный (30% связанного стирола);SKS-30 - styrene-butadiene (30% bound styrene);

ПБ с гидроке, гр. - полибутадиен с гидроксильными концевыми группами (по прототипу).PB with hydro, gr. - polybutadiene with hydroxyl end groups (prototype).

Гидроксилсодержащие смолы (ГСС):Hydroxyl Resins (GSS):

«Амберлол ST 137» - пара-изооктилфенолформальдегидная смола;"Amberlol ST 137" - para-isooctylphenol formaldehyde resin;

Смола ЭД-20М - эпоксидная смола ЭД-20, модифицированная уксусной кислотой;Resin ED-20M - epoxy resin ED-20, modified with acetic acid;

ГЭК - глицериновый эфир канифоли;HES - rosin glycerin ester;

ПЭК - пентаэритритовый эфир канифоли.PEC - rosin pentaerythritol ether.

Вулканизирующие агенты, ускорители вулканизации:Vulcanizing agents, vulcanization accelerators:

Тиурам Д - тетраметилтиурамдисульфид;Thiuram D - tetramethylthiuram disulfide;

АВ - так называемый, «активатор вулканизации», увеличивающий прочность резины при серной вулканизации, состав: стеариновая или олеиновая кислота (1 в.ч.) и окись цинка (5 в.ч.) на 100 в.ч. каучука;AB - the so-called "vulcanization activator", increasing the strength of rubber during sulfuric vulcanization, composition: stearic or oleic acid (1 part by weight) and zinc oxide (5 parts by weight) per 100 parts by weight rubber;

ТАИЦ - триаллилизоцианурат;TAIC - triallylisocyanurate;

ЭДТА - этилендиаминтетрауксусная кислота;EDTA - ethylenediaminetetraacetic acid;

Хлоранил-тетрахлор-n-бензохинон;Chloranil-tetrachloro-n-benzoquinone;

ПХД - пара-хинодиоксим, хинодиоксим, диоксим пара-бензохинона;PCBs - para-quinodioxime, quinodioxime, dioxim of para-benzoquinone;

МОПБХ - монооксим пара-бензохинона;MOPBH - mono-oxime of para-benzoquinone;

ДМКС - диметилдитиокарбамат селена;DMKS - selenium dimethyldithiocarbamate;

ТДИ - смесь 2,4- и 2,6-изомеров толуилендиизоцианатов (по прототипу);TDI - a mixture of 2,4- and 2,6-isomers of toluene diisocyanates (prototype);

ДБЛО - дибутилдилаурат олова (по прототипу).DBLO - tin dibutyl dilaurate (prototype).

Пластификаторы:Plasticizers:

13ФМ - фторсодержащая разделительная жидкость - олигомер трифторхлорэтилена;13FM - fluorine-containing separation liquid - trifluorochlorethylene oligomer;

СЖК - смесь жирных кислот (17-20 атомов углерода в молекуле кислоты).FFA - a mixture of fatty acids (17-20 carbon atoms in an acid molecule).

Таблица 2.Table 2. Некоторые характеристики и результаты испытаний резиновых пуль, изготовленных из предлагаемого материала (Пр. 1-11) и по прототипуSome characteristics and test results of rubber bullets made of the proposed material (Ex. 1-11) and the prototype Пример №Example No. Количество УНН, м.ч.1) The number of UNN, m.h. one) Количество железн. порошка, мас.ч.1 (%)The amount of iron. powder, parts by weight 1 (%) Твердость по Шору, (d, г/см3)1) Shore hardness, (d, g / cm 3 ) 1) Число целых шариков из 102) The number of whole balls out of 10 2) 80 Дж80 j 140 Дж140 J 1one 20,020,0 17 (10,4%)17 (10.4%) 65 (1,54)65 (1.54) 1010 99 22 50,050,0 123,5123.5 6060 1010 77 33 25,025.0 350 (71,6%)350 (71.6%) 63 (4,10)63 (4.10) 1010 55 4four 90,090.0 130,0130.0 6565 1010 66 53) 5 3) 100,0100.0 80,080.0 6262 1010 88 63) 6 3) 60,060.0 135,0135.0 7373 1010 1010 73) 7 3) 20,020,0 350 (72,7%)350 (72.7%) 67 (3,02)67 (3.02) 1010 66 84) 8 4) 200,0200,0 120,0120.0 7575 1010 77 94) 9 4) 30,030,0 114,0114.0 7272 1010 99 104) 10 4) 50,050,0 145,0145.0 6060 1010 88 114) 11 4) 80,080.0 120,5120.5 6565 1010 88 По прототипу5) According to the prototype 5) отсутствуетabsent 120,4 (38%)120.4 (38%) 22(1,46)22 (1.46) 77 22 Примечание:.1) Количество усиливающего наполнителя дано в м. ч. на 100 мас.ч. исходного каучука. Количество железного порошка дано в мас.ч. на 100 мас.ч. исходной каучука. Величины массовой доли (%) железного порошка и удельного веса композиционного материала (d, г/см3) приведены только для нижнего и верхнего пределов, а также для прототипа.Note:. 1) The amount of reinforcing filler is given in parts per 100 parts by weight source rubber. The amount of iron powder is given in parts by weight per 100 parts by weight original rubber. The mass fraction (%) of iron powder and the specific gravity of the composite material (d, g / cm 3 ) are shown only for the lower and upper limits, as well as for the prototype. 2) Целые шарики - не разрушившиеся на части, а также не имеющие надрывов более 1/2 диаметра шарика и не имеющие вырывов величиной свыше 3 мм. 2) Whole balls - not collapsed into parts, as well as not having tears greater than 1/2 of the diameter of the ball and not having tears greater than 3 mm. 3) Исходная резиновая смесь содержала карбоксилатный каучук. 3) The original rubber mixture contained carboxylate rubber. 4) Исходная резиновая смесь содержала ГСС. 4) The original rubber mixture contained GSS. 5) Изготовлены шарики диаметром 10 мм по рецептуре и методу, приведенным в примере прототипа. 5) Made balls with a diameter of 10 mm according to the recipe and method described in the example of the prototype.

Claims (10)

1. Композиционный материал для травматических метательных снарядов огнестрельного оружия, полученный вулканизацией резиновой смеси на основе каучука, вулканизатора и порошкообразного железного утяжелителя, отличающийся тем, что в качестве порошкообразного железного утяжелителя материал содержит порошок железа с размером частиц от 5 до 300 мкм, в количестве от 17 до 350 мас.ч. на 100 мас.ч. каучука, и в материал введен усиливающий неорганический наполнитель в количестве от 20 до 200 мас.ч. на 100 мас.ч. каучука при следующем соотношении компонентов в исходной резиновой смеси, мас.ч.:
каучук 100,0 вулканизатор 1,5-15,0 порошкообразный железный утяжелитель 17,0-350,0 усиливающий наполнитель 20,0-200,0
1. Composite material for traumatic projectile projectiles of firearms obtained by vulcanization of a rubber mixture based on rubber, vulcanizer and powdered iron weighting agent, characterized in that, as a powdery iron weighting material, the material contains iron powder with a particle size of from 5 to 300 microns, in an amount of 17 to 350 parts by weight per 100 parts by weight rubber, and a reinforcing inorganic filler is introduced into the material in an amount of from 20 to 200 parts by weight per 100 parts by weight rubber in the following ratio of components in the original rubber mixture, parts by weight:
rubber 100.0 vulcanizer 1,5-15,0 powdered iron weighting agent 17.0-350.0 reinforcing filler 20.0-200.0
2. Материал по п.1, отличающийся тем, что в качестве усиливающего неорганического наполнителя он содержит технический углерод или коллоидную кремнекислоту.2. The material according to claim 1, characterized in that as a reinforcing inorganic filler it contains carbon black or colloidal silicic acid. 3. Материал по п.1, отличающийся тем, что исходная резиновая смесь в качестве вулканизатора содержит серу с органическими сульфидами, или селен с его органическими производными, или окислы металлов, или хиноны и их производные.3. The material according to claim 1, characterized in that the initial rubber mixture as a vulcanizer contains sulfur with organic sulfides, or selenium with its organic derivatives, or metal oxides, or quinones and their derivatives. 4. Материал по п.1, отличающийся тем, что его исходная резиновая смесь качестве вулканизатора содержит органические перроксиды или органические перроксиды в сочетании триаллилциануратом (ТАЦ) или триаллилизоциануратом (ТАИЦ).4. The material according to claim 1, characterized in that its initial rubber composition as a vulcanizer contains organic perroxides or organic perroxides in combination with triallyl cyanurate (TAC) or triallyl isocyanurate (TAIC). 5. Материал по п.4, отличающийся тем, что исходная резиновая смесь дополнительно содержит комплексоны, связывающие ионы железа, в количестве не более 1,0 мас.ч. на 100 мас.ч. каучука.5. The material according to claim 4, characterized in that the initial rubber mixture additionally contains complexones that bind iron ions, in an amount of not more than 1.0 wt.h. per 100 parts by weight rubber. 6. Материал по п.1, отличающийся тем, что исходная резиновая смесь содержит усиливающий органический компонент - гидроксилсодержащие синтетические смолы (ГСС) в количестве от 2,0-14,0 мас.ч. на 100 мас.ч. каучука.6. The material according to claim 1, characterized in that the initial rubber mixture contains a reinforcing organic component - hydroxyl-containing synthetic resins (GSS) in an amount of from 2.0-14.0 wt.h. per 100 parts by weight rubber. 7. Материал по п.6, отличающийся тем, что в качестве гидроксилсодержащих синтетических смол исходная резиновая смесь содержит алкилфенолоформальдегидные смолы (АФФС).7. The material according to claim 6, characterized in that as the hydroxyl-containing synthetic resins, the initial rubber mixture contains alkyl phenol-formaldehyde resins (AFPS). 8. Материал по п.1, отличающийся тем, что в качестве каучуков он содержит синтетические каучуки, молекулы которых содержат карбоксильные группы, встроенные по всей длине молекулы, или смесь вышеуказанных каучуков с каучуками, не содержащими карбоксильные группы.8. The material according to claim 1, characterized in that as rubbers it contains synthetic rubbers, the molecules of which contain carboxyl groups embedded throughout the length of the molecule, or a mixture of the above rubbers with rubbers that do not contain carboxyl groups. 9. Материал по п.8, отличающийся тем, что в качестве каучуков, содержащих карбоксильные группы, встроенные по всей длине молекулы, он содержит карбоксилатные каучуки, полученные сополимеризацией каучукообразующих мономеров с метакриловой кислотой, или смесь указанных каучуков с каучуками, не содержащими карбоксильные группы, при этом количество карбоксильных групп соответствует массовой доле связанной метакриловой кислоты, содержание которой в каучуке или в смеси каучуков составляет 1,0-8,0 мас.ч. на 100 мас.ч. каучука.9. The material of claim 8, characterized in that as rubbers containing carboxyl groups embedded along the entire length of the molecule, it contains carboxylate rubbers obtained by copolymerization of rubber-forming monomers with methacrylic acid, or a mixture of these rubbers with rubbers that do not contain carboxyl groups while the number of carboxyl groups corresponds to the mass fraction of bound methacrylic acid, the content of which in rubber or in a mixture of rubbers is 1.0-8.0 wt.h. per 100 parts by weight rubber. 10. Материал по п.1, отличающийся тем, что в качестве каучука он содержит натуральный каучук или синтетический: изопреновый или хлорпреновый, или бутадиен-нитрильный, или изопрен-стирольный, или бутадиен-стирольный, или хлорсульфополиэтиленовый, или акрилатный, или этиленпропиленовый, или бутилкаучук, или фторкаучук. 10. The material according to claim 1, characterized in that as the rubber it contains natural rubber or synthetic: isoprene or chloroprene, or butadiene-nitrile, or isoprene-styrene, or butadiene-styrene, or chlorosulfopolyethylene, or acrylate, or ethylene-propylene, or butyl rubber, or fluororubber.
RU2010144005/11A 2010-10-27 2010-10-27 Composite material for firearms traumatic propellant bullets RU2444694C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010144005/11A RU2444694C1 (en) 2010-10-27 2010-10-27 Composite material for firearms traumatic propellant bullets

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010144005/11A RU2444694C1 (en) 2010-10-27 2010-10-27 Composite material for firearms traumatic propellant bullets

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2444694C1 true RU2444694C1 (en) 2012-03-10

Family

ID=46029119

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010144005/11A RU2444694C1 (en) 2010-10-27 2010-10-27 Composite material for firearms traumatic propellant bullets

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2444694C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2495364C1 (en) * 2012-09-06 2013-10-10 ООО Производственно-коммерческое предприятие "Агентство коммерческой безопасности, специзделия" (ООО ПКП "АКБС") Composition material for traumatic missiles of firearms
RU2658685C1 (en) * 2016-12-19 2018-06-22 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Алтайский государственный университет" Universal full metal jacketed bullet for rifle-bore and smooth-bore firearms with the possibility of modification in partially fragmented bullet

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2532742A1 (en) * 1982-09-02 1984-03-09 Lefebvre Jean Pascal PROTECTIVE CARTRIDGE FOR HUNTING RIFLE
RU2078298C1 (en) * 1993-05-05 1997-04-27 Валерий Николаевич Диденко Traumatizing cartridge
EP1008829A1 (en) * 1998-12-10 2000-06-14 Snpe Non lethal projectile for a firearm, material and method for making such a projectile
RU2348892C1 (en) * 2007-05-28 2009-03-10 Михаил Владимирович Гринберг Traumatic cartridge

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2532742A1 (en) * 1982-09-02 1984-03-09 Lefebvre Jean Pascal PROTECTIVE CARTRIDGE FOR HUNTING RIFLE
RU2078298C1 (en) * 1993-05-05 1997-04-27 Валерий Николаевич Диденко Traumatizing cartridge
EP1008829A1 (en) * 1998-12-10 2000-06-14 Snpe Non lethal projectile for a firearm, material and method for making such a projectile
RU2230285C2 (en) * 1998-12-10 2004-06-10 СНПЭ Матерьо Энержетик Non-killing propellant shot for firearm
RU2348892C1 (en) * 2007-05-28 2009-03-10 Михаил Владимирович Гринберг Traumatic cartridge

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2495364C1 (en) * 2012-09-06 2013-10-10 ООО Производственно-коммерческое предприятие "Агентство коммерческой безопасности, специзделия" (ООО ПКП "АКБС") Composition material for traumatic missiles of firearms
RU2658685C1 (en) * 2016-12-19 2018-06-22 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Алтайский государственный университет" Universal full metal jacketed bullet for rifle-bore and smooth-bore firearms with the possibility of modification in partially fragmented bullet

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1008829B1 (en) Non lethal projectile for a firearm, material and method for making such a projectile
US8689696B1 (en) Composite projectile and cartridge with composite projectile
EP0907680B1 (en) High density composite material
US4956397A (en) Insulating liner for solid rocket motor containing vulcanizable elastomer and a bond promoter which is a novolac epoxy or a resole treated cellulose
US10190856B2 (en) Composite projectile and cartridge with composite projectile
US4011818A (en) Warhead explosive liner
RU2444694C1 (en) Composite material for firearms traumatic propellant bullets
WO1998044037A1 (en) Mixture composition of synthetic resin and rubber
BRPI0621328A2 (en) metal polymer composite with improved viscoelastic and thermal properties
JPH03153744A (en) Rubber mixture comprising polychloroprene and hydrogenated nitrile rubber
EP3309209A1 (en) Rubber composition for hose, and hose
EP2756039A1 (en) Conductive sealant compositions
RU2495364C1 (en) Composition material for traumatic missiles of firearms
RU2404405C1 (en) Composition material for traumatic missiles of firearms
US6403722B1 (en) Dynamically vulcanized elastomeric blends including hydrogenated acrylonitrile-butadiene copolymers
TW201807041A (en) Rubber composition for hose and hose
CN109628053A (en) A kind of flammable liners formulation and its manufacturing method
Karmanova et al. The composition and technological aspects of obtaining water-swelling elastomeric materials
RU2658685C1 (en) Universal full metal jacketed bullet for rifle-bore and smooth-bore firearms with the possibility of modification in partially fragmented bullet
CN107163313B (en) A kind of shock-absorbing sleeve and its preparation process
PL231606B1 (en) Method for crosslinking and modification of chloroprene rubber with butadiene-styrene rubber mixes
EP4119607A1 (en) Adhesive for tennis ball
Pandey et al. Ballistic response of skin simulant against fragment simulating projectiles
US3644247A (en) Encapsulating elastomeric compound
RU2553908C1 (en) Composite material for firearms traumatic propellant bullets

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner
PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20151111

RZ4A Other changes in the information about an invention