RU2597120C2 - Higher heat resistant material of rigid combustible bag - Google Patents
Higher heat resistant material of rigid combustible bag Download PDFInfo
- Publication number
- RU2597120C2 RU2597120C2 RU2015102324/05A RU2015102324A RU2597120C2 RU 2597120 C2 RU2597120 C2 RU 2597120C2 RU 2015102324/05 A RU2015102324/05 A RU 2015102324/05A RU 2015102324 A RU2015102324 A RU 2015102324A RU 2597120 C2 RU2597120 C2 RU 2597120C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- heat resistant
- resistant material
- cellulose
- polyvinyl acetate
- binder
- Prior art date
Links
Landscapes
- Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области производства сгорающих материалов (СМ) для различных областей техники.The invention relates to the field of production of combustible materials (SM) for various fields of technology.
В настоящий момент известны составы сгорающих материалов, применяемых для изготовления жестких сгорающих картузов и для пороховых зарядов бескорпусных аккумуляторов давления [1, 2]. Сгорающий материал состоит из энергетических связующих, энергонасыщенных наполнителей и армирующих компонентов. При применении зарядов в скважинах глубиной до 7 км ожидается сильный нагрев композиции, который можно предотвратить за счет применения картузов с повышенной термостойкостью.Currently known compositions of combustible materials used for the manufacture of hard burning cartridges and for powder charges of pressure-free pressure accumulators [1, 2]. Combustible material consists of energy binders, energy-saturated fillers and reinforcing components. When using charges in wells up to 7 km deep, a strong heating of the composition is expected, which can be prevented by the use of cartridges with increased heat resistance.
Наиболее близким принятым за прототип предлагаемого изобретения является состав материала жесткого сгорающего картуза (ЖСК), содержащий следующие компоненты в мас. % [1]:The closest accepted as a prototype of the present invention is the composition of the material of a hard burning cap (HBC), containing the following components in wt. % [one]:
термореактивная полимерная композиция - 30-37;thermosetting polymer composition - 30-37;
пироксилиновое волокно - 18-22;pyroxylin fiber - 18-22;
взрывчатое вещество - 42-48;explosive - 42-48;
сверх 100%:over 100%:
спирт этиловый - 10;ethyl alcohol - 10;
смачиватель - 0,1.wetting agent - 0.1.
В качестве взрывчатого вещества может быть использован октоген, гексоген, тетрил, в качестве смачивателя - пента-69, формальгликоль или глицерин. Термореактивная полимерная композиция может быть представлена в виде упруговязкого акрилатного связующего - олигомера Д-10 М, олигоэфиракрилата ТГМ-3, метилметакрилата, перекиси бензоила.Octogen, hexogen, tetryl can be used as explosive, penta-69, formalglycol or glycerin as a wetting agent. A thermosetting polymer composition can be presented in the form of an elastic-viscous acrylate binder - oligomer D-10 M, oligoester acrylate TGM-3, methyl methacrylate, benzoyl peroxide.
Недостатком известного состава сгорающего материала является то, что индивидуальные энергетические компоненты такой композиции, например пироксилиновое волокно, способны к автокаталитическому разложению, которое медленно протекает даже при комнатной температуре. Для предотвращения этого процесса необходимо дополнительно вводить стабилизатор химической стойкости.A disadvantage of the known composition of the combustible material is that the individual energy components of such a composition, for example pyroxylin fiber, are capable of autocatalytic decomposition, which proceeds slowly even at room temperature. To prevent this process, it is necessary to additionally introduce a stabilizer of chemical resistance.
Задачей изобретения является повышение термостабильности и снижение чувствительности материала ЖСК к механическим воздействиям при изготовлении из него изделий.The objective of the invention is to increase thermal stability and reduce the sensitivity of the HBC material to mechanical stress in the manufacture of products from it.
Задача решается за счет того, что материал повышенной термостойкости жесткого сгорающего картуза (ЖСК), включающий связующее, армирующий компонент и взрывчатое вещество (октоген, гексоген тетрил), в качестве армирующего компонента использует волокна непластифицированной целлюлозы, в качестве связующего - поливинилацетат и дополнительно содержит алюминий при следующем содержании компонентов, мас. %:The problem is solved due to the fact that the material of increased heat resistance of a hard burning cap (HCC), including a binder, reinforcing component and explosive (octogen, hexogen tetryl), uses fibers of unplasticized cellulose as a reinforcing component, polyvinyl acetate as an adhesive and additionally contains aluminum at the following content of components, wt. %:
Изготовление составов материала ЖСК проводились следующим образом.The manufacture of the compositions of the HCC material was carried out as follows.
Целлюлоза в кипах поступает в ролл, где измельчается и разволокняется до 42-48°ШР (Шопер Риглера), а затем по трубопроводу поступает в смеситель, где при температуре 20-25°С в водной дисперсионной среде, содержащей эмульсию поливинилацетата (ПВА), происходит ее суспендирование, затем в смеситель загружается гексоген с влажностью 40%. ПВА высаживается на волокна целлюлозы путем ввода соответствующего количества сульфата алюминия. Водная суспензия компонентов (целлюлоза-ПВА-алюминий-гексоген) с концентрацией 1,0% подается в аппарат формования, полученная матрица затем прессуется при температуре 110-120°С.Cellulose in bales enters the roll, where it is pulverized and pulped to 42-48 ° C (Schoper Riegler), and then piped to the mixer, where at a temperature of 20-25 ° C in an aqueous dispersion medium containing an emulsion of polyvinyl acetate (PVA), it is suspended, then hexogen with a humidity of 40% is loaded into the mixer. PVA is planted on cellulose fibers by introducing an appropriate amount of aluminum sulfate. An aqueous suspension of components (cellulose-PVA-aluminum-hexogen) with a concentration of 1.0% is supplied to the molding apparatus, the resulting matrix is then pressed at a temperature of 110-120 ° C.
В составе материала ЖСК целлюлоза волокнистой формы выполняет функцию армирующего компонента, поливинилацетат (ПВА) - связующего, гексоген выполняет функцию энергонасыщенного компонента. Все соединения по отдельности известны и описаны в литературе. ПВА применяется в виде 50%-ной эмульсии, водные дисперсии которого относятся к термопластичным синтетическим клеям, обладающим высокой адгезионной способностью к различным материалам. Поскольку процесс нанесения ПВА на целлюлозу осуществляется при действии сульфата алюминия Al2(SO4)3 с образованием комплекса общей формулы (C4O2H7)n·Al, где n=12-17, это объясняет наличие алюминия в составе материала.In the composition of the HBC material, fibrous cellulose serves as a reinforcing component, polyvinyl acetate (PVA) as a binder, RDX serves as an energy-saturated component. All compounds are individually known and described in the literature. PVA is used in the form of a 50% emulsion, aqueous dispersions of which are thermoplastic synthetic adhesives with high adhesion to various materials. Since the process of applying PVA to cellulose is carried out under the action of aluminum sulfate Al 2 (SO 4 ) 3 with the formation of a complex of the general formula (C 4 O 2 H 7 ) n · Al, where n = 12-17, this explains the presence of aluminum in the composition of the material.
Состав материала повышенной термостойкости ЖСК на основе гексогена и его характеристики приведены в таблице.The composition of the material of increased heat resistance HSC based on RDX and its characteristics are shown in the table.
Из данных таблицы видно, что при изготовлении ЖСК по разработанным режимам (примеры 1-3) обеспечивается необходимая при формовании прочность материала, а температура вспышки при 1 минутной задержке материала повышенной термостойкости находится в пределах 221-228°C, штатный аналог имеет температуру вспышки при тех же условиях, равную 198°C. Повышается нижний предел высоты падения груза с 80 мм до 140 мм, что снижает опасность изготовления сгорающих материалов. При увеличении содержания ПВА более 17 мас. % эффекта повышения прочности не наблюдается, так как при этом снижается содержание армирующего компонента (пр. 4), т.е ухудшаются условия его дальнейшей переработки, а при увеличении армирующего компонента (пр. 5) уменьшается количество энергонасыщенного компонента - гексогена, т.е. снижаются энергетические характеристики материала (теплота сгорания).It can be seen from the table that in the manufacture of HBC according to the developed modes (examples 1-3), the material strength required during molding is provided, and the flash temperature at 1 minute delay of the material with increased heat resistance is in the range 221-228 ° C, the standard analogue has a flash point at the same conditions equal to 198 ° C. The lower limit of the drop height of the load increases from 80 mm to 140 mm, which reduces the risk of manufacturing combustible materials. With an increase in PVA content of more than 17 wt. % of the effect of increasing the strength is not observed, since the content of the reinforcing component (D.4) decreases, i.e. the conditions for its further processing worsen, and with an increase in the reinforcing component (D.5) the amount of the energy-saturated component - RDX decreases, i.e. . reduced energy characteristics of the material (calorific value).
При использовании целлюлозы с меньшей степенью размола чем 42°ШР происходит уменьшение прочностных характеристик материала жесткого сгорающего картуза, а также появление на поверхности материала участков с узлами неразволокненной целлюлозы. Увеличение степени размола больше 48°ШР ведет к увеличению длительности процесса разволокнения и уменьшению длины волокна, что также отрицательно сказывается на прочностных характеристиках материала жестких сгорающих картузов.When using cellulose with a lower degree of grinding than 42 ° SR, the strength characteristics of the material of the hard burning cap are reduced, as well as the appearance on the surface of the material of sections with nodes of non-fibrous cellulose. An increase in the degree of grinding greater than 48 ° SR leads to an increase in the duration of the process of fiberizing and a decrease in the length of the fiber, which also negatively affects the strength characteristics of the material of hard burning cartridges.
Таким образом, исключение из состава материала нитратов целлюлозы в виде пироксилинового волокна повышает термическую стабильность и снижает чувствительность материала к механическим воздействиям, что подтверждает положительный эффект изобретения.Thus, the exclusion from the composition of the material of cellulose nitrates in the form of pyroxylin fiber increases thermal stability and reduces the sensitivity of the material to mechanical stresses, which confirms the positive effect of the invention.
Источники информацииInformation sources
1. Патент РФ 2503807 от 10.01.2014, кл. Е21В 43/263.1. RF patent 2503807 from 01/10/2014, cl. ЕВВ 43/263.
2. Патент Кореи KR 960004922 от 17.04.1996, кл. F42В 5/38.2. Korean patent KR 960004922 dated 04/17/1996, class. F42B 5/38.
Claims (1)
Взрывчатое вещество
Explosive
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015102324/05A RU2597120C2 (en) | 2015-01-26 | 2015-01-26 | Higher heat resistant material of rigid combustible bag |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015102324/05A RU2597120C2 (en) | 2015-01-26 | 2015-01-26 | Higher heat resistant material of rigid combustible bag |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2015102324A RU2015102324A (en) | 2016-08-10 |
| RU2597120C2 true RU2597120C2 (en) | 2016-09-10 |
Family
ID=56612552
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2015102324/05A RU2597120C2 (en) | 2015-01-26 | 2015-01-26 | Higher heat resistant material of rigid combustible bag |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2597120C2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2654758C2 (en) * | 2016-11-08 | 2018-05-22 | Федеральное казенное предприятие "Государственный научно-исследовательский институт химических продуктов" (ФКП "ГосНИИХП") | Material of the hard combustible bag imitator |
| RU2684785C1 (en) * | 2018-03-29 | 2019-04-15 | Федеральное казенное предприятие "Государственный научно-исследовательский институт химических продуктов" (ФКП "ГосНИИХП") | Material of rigid burning cartridge |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3504630A (en) * | 1968-03-14 | 1970-04-07 | Us Army | Combustible cartridge with fibrous porous base having crystalline explosive disposed therein |
| US4068589A (en) * | 1974-06-14 | 1978-01-17 | Wasag Chemie Ag | Method for the production of combustible ammunition containers and product thereof |
| US4365558A (en) * | 1978-12-15 | 1982-12-28 | Societe Nationale Des Poudres Et Explosifs | Combustible objects, in particular combustible cartridge cases, which are heat-resistant |
| US5237928A (en) * | 1988-07-28 | 1993-08-24 | Dynamit Nobel Aktiengesellschaft | Combustible cartridge case |
| US5454323A (en) * | 1993-10-05 | 1995-10-03 | Societe Nationale Des Poudres Et Explosifs | Combustible container elements for artillery ammunition, method of manufacture and use of such elements |
| KR960004922B1 (en) * | 1992-04-08 | 1996-04-17 | 주식회사한화 | Manufacturing method of variable propelling charge case for large-caliber gun |
| RU2502867C2 (en) * | 2012-03-15 | 2013-12-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное объединение "Сварог" | Processing method of bottom-hole formation zone with charge at increased temperatures |
| RU2503807C2 (en) * | 2012-03-15 | 2014-01-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное объединение "Сварог" | Device for productive formation treatment with propellant charge and bag |
-
2015
- 2015-01-26 RU RU2015102324/05A patent/RU2597120C2/en active
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3504630A (en) * | 1968-03-14 | 1970-04-07 | Us Army | Combustible cartridge with fibrous porous base having crystalline explosive disposed therein |
| US4068589A (en) * | 1974-06-14 | 1978-01-17 | Wasag Chemie Ag | Method for the production of combustible ammunition containers and product thereof |
| US4365558A (en) * | 1978-12-15 | 1982-12-28 | Societe Nationale Des Poudres Et Explosifs | Combustible objects, in particular combustible cartridge cases, which are heat-resistant |
| US5237928A (en) * | 1988-07-28 | 1993-08-24 | Dynamit Nobel Aktiengesellschaft | Combustible cartridge case |
| KR960004922B1 (en) * | 1992-04-08 | 1996-04-17 | 주식회사한화 | Manufacturing method of variable propelling charge case for large-caliber gun |
| US5454323A (en) * | 1993-10-05 | 1995-10-03 | Societe Nationale Des Poudres Et Explosifs | Combustible container elements for artillery ammunition, method of manufacture and use of such elements |
| RU2502867C2 (en) * | 2012-03-15 | 2013-12-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное объединение "Сварог" | Processing method of bottom-hole formation zone with charge at increased temperatures |
| RU2503807C2 (en) * | 2012-03-15 | 2014-01-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное объединение "Сварог" | Device for productive formation treatment with propellant charge and bag |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2654758C2 (en) * | 2016-11-08 | 2018-05-22 | Федеральное казенное предприятие "Государственный научно-исследовательский институт химических продуктов" (ФКП "ГосНИИХП") | Material of the hard combustible bag imitator |
| RU2684785C1 (en) * | 2018-03-29 | 2019-04-15 | Федеральное казенное предприятие "Государственный научно-исследовательский институт химических продуктов" (ФКП "ГосНИИХП") | Material of rigid burning cartridge |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2015102324A (en) | 2016-08-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Matkó et al. | Flame retardancy of biodegradable polymers and biocomposites | |
| RU2597120C2 (en) | Higher heat resistant material of rigid combustible bag | |
| US20150291857A1 (en) | Bio-based binder and fiberglass insulation | |
| CN104804375A (en) | High-tenacity oxidized graphene melamine resin and preparation method thereof | |
| CN102887803A (en) | Low-pressure formed explosive | |
| CN103242786A (en) | Preparation method of environment-friendly modified starch adhesive for cigarette | |
| US4140561A (en) | Explosive composition and process with rheology modifying agent | |
| RU2586198C1 (en) | Material for inert simulator of rigid combustible bag | |
| CN103980858A (en) | Biomass-based adhesive prepared by utilizing laccase activated cellulosic ethanol lignin, and method thereof | |
| EP4242254A3 (en) | Plasticizer composition, resin composition, and preparation methods therefor | |
| Shedge et al. | Polyvinyl acetate resin as a binder effecting mechanical and combustionproperties of combustible cartridge case formulations | |
| CN109438146B (en) | Slurry production process of nitrocotton for indoor fireworks | |
| RU2654758C2 (en) | Material of the hard combustible bag imitator | |
| CN103602089A (en) | Forming and buffering packaging material and preparation method thereof | |
| CN108219404A (en) | A kind of preparation method of the 3D printing material of nano micro crystal cellulose enhancing | |
| JP6845499B2 (en) | Nanonitrocellulose and its manufacturing method | |
| GB1268931A (en) | An improved combustible cartridge case | |
| CN113563486B (en) | Flame-retardant nanocellulose containing phosphorus nitrile group, preparation method and flame-retardant polylactic acid thereof | |
| CN106414049A (en) | Cylindrical heat insulation material and method for producing same | |
| CN115259976A (en) | High polymer bonded explosive and preparation method and application thereof | |
| CN104411884B (en) | The coating sizing-agent containing the dextrin with high amylopectin starch content for paper and cardboard | |
| CN104817672A (en) | High-strength graphene oxide composite melamine resin and preparation method of same | |
| MX2021007413A (en) | Process for preparing pellets for firing an industrial furnace. | |
| RU2684785C1 (en) | Material of rigid burning cartridge | |
| CN103382682A (en) | High-adsorptivity filter paper and preparation method thereof |