RU2627409C1 - Igniter composition - Google Patents

Igniter composition Download PDF

Info

Publication number
RU2627409C1
RU2627409C1 RU2016105170A RU2016105170A RU2627409C1 RU 2627409 C1 RU2627409 C1 RU 2627409C1 RU 2016105170 A RU2016105170 A RU 2016105170A RU 2016105170 A RU2016105170 A RU 2016105170A RU 2627409 C1 RU2627409 C1 RU 2627409C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
composition
aluminum
binder
igniter
dibutyl phthalate
Prior art date
Application number
RU2016105170A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Диана Борисовна Зинатуллина
Татьяна Александровна Енейкина
Сергей Георгиевич Волянюк
Роза Фатыховна Гатина
Юрий Михайлович Михайлов
Original Assignee
Федеральное казенное предприятие "Государственный научно-исследовательский институт химических продуктов" (ФКП "ГосНИИХП")
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 Федеральное казенное предприятие "Государственный научно-исследовательский институт химических продуктов" (ФКП "ГосНИИХП") filed Critical Федеральное казенное предприятие "Государственный научно-исследовательский институт химических продуктов" (ФКП "ГосНИИХП")
Priority to RU2016105170A priority Critical patent/RU2627409C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2627409C1 publication Critical patent/RU2627409C1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C06EXPLOSIVES; MATCHES
    • C06BEXPLOSIVES OR THERMIC COMPOSITIONS; MANUFACTURE THEREOF; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS EXPLOSIVES
    • C06B29/00Compositions containing an inorganic oxygen-halogen salt, e.g. chlorate, perchlorate
    • C06B29/22Compositions containing an inorganic oxygen-halogen salt, e.g. chlorate, perchlorate the salt being ammonium perchlorate
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C06EXPLOSIVES; MATCHES
    • C06BEXPLOSIVES OR THERMIC COMPOSITIONS; MANUFACTURE THEREOF; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS EXPLOSIVES
    • C06B33/00Compositions containing particulate metal, alloy, boron, silicon, selenium or tellurium with at least one oxygen supplying material which is either a metal oxide or a salt, organic or inorganic, capable of yielding a metal oxide
    • C06B33/06Compositions containing particulate metal, alloy, boron, silicon, selenium or tellurium with at least one oxygen supplying material which is either a metal oxide or a salt, organic or inorganic, capable of yielding a metal oxide the material being an inorganic oxygen-halogen salt
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C06EXPLOSIVES; MATCHES
    • C06BEXPLOSIVES OR THERMIC COMPOSITIONS; MANUFACTURE THEREOF; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS EXPLOSIVES
    • C06B45/00Compositions or products which are defined by structure or arrangement of component of product
    • C06B45/04Compositions or products which are defined by structure or arrangement of component of product comprising solid particles dispersed in solid solution or matrix not used for explosives where the matrix consists essentially of nitrated carbohydrates or a low molecular organic explosive
    • C06B45/06Compositions or products which are defined by structure or arrangement of component of product comprising solid particles dispersed in solid solution or matrix not used for explosives where the matrix consists essentially of nitrated carbohydrates or a low molecular organic explosive the solid solution or matrix containing an organic component
    • C06B45/10Compositions or products which are defined by structure or arrangement of component of product comprising solid particles dispersed in solid solution or matrix not used for explosives where the matrix consists essentially of nitrated carbohydrates or a low molecular organic explosive the solid solution or matrix containing an organic component the organic component containing a resin

Landscapes

  • Air Bags (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: igniter composition contains polyvinyl butyral as a binder, ammonium perchlorate - as an oxidizer, aluminium or the aluminium-magnesium alloy PAM-3 as metal fuel, as well as plasticiser-dibutyl phthalate, technological additives-technical carbon, paraffin, oleic acid, zinc stearate.
EFFECT: improved performance, greater power, combustion temperature and combustion heat.
1 tbl, 5 ex

Description

Изобретение относится к воспламенительным составам, применяемым для воспламенения термостойких смесей.The invention relates to igniter compositions used to ignite heat-resistant mixtures.

Известны ударные воспламенительные составы [1, 2], содержащие диазодинитрофенол, калиевую соль азидодинитрофенола, тетразен, керамику и динитробензофуроксинат калия, одноосновный стифнат калия, тетразен, инертный сенсибилизатор. Составы в силу своего назначения имеют высокую чувствительность к удару и недостаточную термическую стабильность.Known shock igniter compositions [1, 2] containing diazodinitrophenol, potassium salt of azidodinitrophenol, tetrazene, ceramics and potassium dinitrobenzofuroxinate, monobasic potassium stifnate, tetrazene, an inert sensitizer. The compositions due to their purpose have a high sensitivity to shock and lack of thermal stability.

Также известны составы: термостойкий воспламенительный состав, содержащий горючее - кремний, окислители - свинцовый сурик и хромат свинца, связующее - кремний-органический лак [3] и термостойкий воспламенительный состав, содержащий роданид свинца, перхлорат калия и хромат свинца [4]. Основным недостатком составов является наличие в рецептурах производных свинца, которые являются очень токсичными соединениями.Also known compositions: a heat-resistant igniter composition containing fuel - silicon, oxidizing agents - lead minium and lead chromate, a binder - silicon-organic varnish [3] and a heat-resistant igniter composition containing lead thiocyanate, potassium perchlorate and lead chromate [4]. The main disadvantage of the compositions is the presence in the formulations of lead derivatives, which are very toxic compounds.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является термостойкий пиротехнический состав [5], принятый за прототип, содержащий связующее - смесь сополимера бутадиена и нитрила акриловой кислоты с фенолоформальдегидной смолой (15-30 мас. %) и окислитель - перхлорат калия (70-85 мас. %).Closest to the proposed invention is a heat-resistant pyrotechnic composition [5], adopted as a prototype containing a binder - a mixture of a copolymer of butadiene and nitrile of acrylic acid with phenol-formaldehyde resin (15-30 wt.%) And an oxidizing agent - potassium perchlorate (70-85 wt.% )

Недостатки прототипа:The disadvantages of the prototype:

- низкая сила состава (317,2-535,7 кДж/кг);- low strength of the composition (317.2-535.7 kJ / kg);

- низкая температура горения (менее 3000 K);- low combustion temperature (less than 3000 K);

- низкая теплота сгорания (1263,9-2549,5 кДж/кг).- low heat of combustion (1263.9-2549.5 kJ / kg).

Задачей изобретения является разработка воспламенительного состава с большей силой, температурой горения (более 3000 K) и теплотой сгорания для обеспечения надежного воспламенения термостойких смесей с температурой вспышки, равной 1500°С.The objective of the invention is to develop an igniter composition with greater strength, a combustion temperature (more than 3000 K) and a heat of combustion to ensure reliable ignition of heat-resistant mixtures with a flash point of 1500 ° C.

Решение поставленной задачи осуществляется за счет того, что воспламенительный состав, содержащий связующее и окислитель, отличается тем, что содержит в качестве связующего поливинилбутираль, окислителя - перхлорат аммония, металлического горючего - алюминий или алюминиево-магниевый сплав ПАМ-3, а также пластификатор - дибутилфталат, технологические добавки - углерод технический, парафин, олеиновую кислоту, стеарат цинка в следующем соотношении компонентов, мас. %:The problem is solved due to the fact that the igniter composition containing a binder and an oxidizing agent is characterized in that it contains polyvinyl butyral, an oxidizing agent - ammonium perchlorate, metallic fuel - aluminum or aluminum-magnesium alloy PAM-3, as well as a plasticizer - dibutyl phthalate technological additives - technical carbon, paraffin, oleic acid, zinc stearate in the following ratio of components, wt. %:

поливинилбутиральpolyvinyl butyral 14,5-15,514.5-15.5 алюминий или алюминиево-магниевый сплав ПАМ-3aluminum or aluminum-magnesium alloy PAM-3 6,5-5,56.5-5.5 дибутилфталатdibutyl phthalate 4,2-4,84.2-4.8 парафинparaffin 0,8-1,20.8-1.2 олеиновая кислотаoleic acid 0,8-1,20.8-1.2 углерод техническийcarbon technical 0,4-0,20.4-0.2 перхлорат аммонияammonium perchlorate 72,8-71,672.8-71.6 стеарат цинка (сверх 100%)zinc stearate (in excess of 100%) 0,4-0,60.4-0.6

При увеличении содержания связующего выше 15,5 мас. % заметно снижаются значения рабочих характеристик воспламенительного состава. Увеличение содержания окислителя в составе выше 72,8 мас. % приведет к увеличению энергетических характеристик состава, однако при этом снижается содержание связующего (менее 14,5 мас. %) и, следовательно, ухудшаются прочностные свойства состава. При содержании окислителя в составе менее 71,6 мас. % уменьшается кислородный коэффициент α, заметно снижаются значения рабочих характеристик состава и содержание продуктов полного сгорания. Металлическое горючее обеспечивает увеличение температуры горения (более 3000 K) и повышение зажигательной способности состава. При содержании металлического горючего менее 5,5 мас. % наблюдается снижение температуры горения, соответственно, содержание металлического горючего более 6,5 мас. % приводит к увеличению рабочих характеристик. Однако такой состав трудно и опасно перерабатывать в связи с высокой вязкостью массы и большим внешним трением с металлическими стенками аппаратов. Дибутилфталат обеспечивает технологичность переработки массы и механическую прочность состава. Содержание дибутилфталата в составе менее 4,2 мас. % приведет к ухудшению прочностных свойств воспламенительного состава. Технологические добавки снижают внешнее трение при процессе проходного прессования, снижение их количества менее 2,2 мас. % повышает опасность фазы прессования. Характеристики прототипа, предлагаемого состава и состава за пределами граничных условий приведены в таблице.With an increase in the binder content above 15.5 wt. % the values of the operating characteristics of the igniter composition are markedly reduced. The increase in the content of oxidizing agent in the composition above 72.8 wt. % will lead to an increase in the energy characteristics of the composition, however, the content of the binder decreases (less than 14.5 wt.%) and, therefore, the strength properties of the composition deteriorate. When the content of the oxidizing agent in the composition is less than 71.6 wt. % decreases the oxygen coefficient α, significantly decreases the values of the operating characteristics of the composition and the content of the products of complete combustion. Metallic fuel provides an increase in the combustion temperature (more than 3000 K) and an increase in the ignition ability of the composition. When the content of metallic fuel is less than 5.5 wt. % there is a decrease in the combustion temperature, respectively, the content of metallic fuel is more than 6.5 wt. % leads to an increase in performance. However, such a composition is difficult and dangerous to process due to the high viscosity of the mass and large external friction with the metal walls of the apparatus. Dibutyl phthalate provides manufacturability of the processing of the mass and mechanical strength of the composition. The content of dibutyl phthalate in the composition of less than 4.2 wt. % will lead to a deterioration in the strength properties of the igniter composition. Technological additives reduce external friction during the process of continuous pressing, reducing their number less than 2.2 wt. % increases the risk of the pressing phase. The characteristics of the prototype, the proposed composition and composition outside the boundary conditions are shown in the table.

Figure 00000001
Figure 00000001

Figure 00000002
Figure 00000002

Из таблицы видно, что предлагаемый состав (обр. 1, 2, 3) по сравнению с прототипом позволяет увеличить рабочие характеристики: силу примерно в 2,5 раза, температуру горения с 1120,4-2919,4 K до 3002-3100 K, теплоту сгорания примерно в 2,8 раза.The table shows that the proposed composition (samples 1, 2, 3) compared with the prototype allows to increase performance: approximately 2.5 times the strength, the combustion temperature from 1120.4-2919.4 K to 3002-3100 K, calorific value of about 2.8 times.

При снижении содержания окислителя (менее 71,6 мас. %), металлического горючего (менее 5,5 мас. %) и увеличении содержания связующего (более 15,5 мас. %) и технологических добавок (более 3,4 мас. %) снижаются значения рабочих характеристик воспламенительного состава (обр. 5). Увеличение содержания окислителя (более 72,8 мас. %), металлического горючего (более 6,5 мас. %) и снижение содержания связующего (менее 14,5 мас. %), технологических добавок (менее 2,2 мас. %) приводит к увеличению силы, температуры горения и теплоты сгорания (обр. 4). Однако технология такого состава является очень опасной и трудоемкой, кроме того, готовое изделие не обеспечивает достаточные прочностные свойства.With a decrease in the content of oxidizing agent (less than 71.6 wt.%), Metallic fuel (less than 5.5 wt.%) And an increase in the content of the binder (more than 15.5 wt.%) And technological additives (more than 3.4 wt.%) igniter composition performance values are reduced (Sample 5). An increase in the content of oxidizing agent (more than 72.8 wt.%), Metallic fuel (more than 6.5 wt.%) And a decrease in the content of the binder (less than 14.5 wt.%), Technological additives (less than 2.2 wt.%) Leads to increase the strength, combustion temperature and heat of combustion (Sample 4). However, the technology of this composition is very dangerous and time-consuming, in addition, the finished product does not provide sufficient strength properties.

ЛИТЕРАТУРАLITERATURE

1. Патент RU 2086523 от 10.08.1997 «Пиротехнический ударный воспламенительный состав для патронов стрелкового оружия», С06В 35, С06В 25/04.1. Patent RU 2086523 from 08/10/1997 “Pyrotechnic shock igniter composition for small arms cartridges”, С06В 35, С06В 25/04.

2. Патент RU 2144523 от 20.01.2000 «Пиротехнический ударный воспламенительный состав для патронов кольцевого воспламенения», С06В 35, С06В 25/06.2. Patent RU 2144523 from 01.20.2000 "Pyrotechnic shock ignition composition for ring-shaped cartridges", С06В 35, С06В 25/06.

3. Патент RU 2202528 от 20.04.2003 «Состав воспламенительный термостойкий», С06В 33/12, С06В 33/06, С06В 29/02.3. Patent RU 2202528 dated 04/20/2003 "Heat-resistant igniter composition", С06В 33/12, С06В 33/06, С06В 29/02.

4. Патент RU 2238257 от 20.10.2004 «Состав воспламенительный термостойкий», С06В 33/12, С06С 9/00.4. Patent RU 2238257 dated 10/20/2004 “The composition is igniter heat-resistant”, С06В 33/12, С06С 9/00.

5. Патент RU 2261852 от 10.10.2005 «Термостойкий пиротехнический состав», С06В 29/02, С06В 45/10.5. Patent RU 2261852 dated 10.10.2005 “Heat-resistant pyrotechnic composition”, С06В 29/02, С06В 45/10.

Claims (2)

Воспламенительный состав, содержащий связующее и окислитель, отличающийся тем, что содержит в качестве связующего поливинилбутираль, окислителя - перхлорат аммония, металлического горючего - алюминий или алюминиево-магниевый сплав ПАМ-3, а также пластификатор - дибутилфталат, технологические добавки - углерод технический, парафин, олеиновую кислоту, стеарат цинка в следующем соотношении компонентов, мас.%:An igniter composition containing a binder and an oxidizing agent, characterized in that it contains polyvinyl butyral, an oxidizing agent - ammonium perchlorate, a metal fuel - aluminum or an aluminum-magnesium alloy PAM-3, as well as a plasticizer - dibutyl phthalate, technological additives - industrial carbon, paraffin, oleic acid, zinc stearate in the following ratio of components, wt.%: поливинилбутиральpolyvinyl butyral 14,5-15,514.5-15.5 алюминий или алюминиево-магниевыйaluminum or aluminum-magnesium сплав ПАМ-3PAM-3 alloy 6,5-5,56.5-5.5 дибутилфталатdibutyl phthalate 4,2-4,84.2-4.8 парафинparaffin 0,8-1,20.8-1.2 олеиновая кислотаoleic acid 0,8-1,20.8-1.2 углерод техническийcarbon technical 0,4-0,20.4-0.2 перхлорат аммонияammonium perchlorate 72,8-71,672.8-71.6 стеарат цинка (сверх 100%)zinc stearate (in excess of 100%) 0,4-0,60.4-0.6
RU2016105170A 2016-02-16 2016-02-16 Igniter composition RU2627409C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016105170A RU2627409C1 (en) 2016-02-16 2016-02-16 Igniter composition

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016105170A RU2627409C1 (en) 2016-02-16 2016-02-16 Igniter composition

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2627409C1 true RU2627409C1 (en) 2017-08-08

Family

ID=59632453

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016105170A RU2627409C1 (en) 2016-02-16 2016-02-16 Igniter composition

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2627409C1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB861622A (en) * 1958-06-24 1961-02-22 Olin Mathieson Improvements in or relating to gas generating devices
GB1360333A (en) * 1971-08-31 1974-07-17 France Etat Defense Ignition powder
RU2005706C1 (en) * 1991-07-29 1994-01-15 Центральный научно-исследовательский институт химии и механики Ignition mixture for explosive cartridges
RU2238257C1 (en) * 2003-02-10 2004-10-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт полимерных материалов" Heat-resistant inflammable composition
RU2261852C1 (en) * 2004-07-13 2005-10-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное предприятие "Краснознаменец" Heat-resistant pyrotechnic composition
RU2289562C1 (en) * 2005-03-10 2006-12-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное предприятие "Краснознаменец" Refractory inflammable composition for electric igniter

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB861622A (en) * 1958-06-24 1961-02-22 Olin Mathieson Improvements in or relating to gas generating devices
GB1360333A (en) * 1971-08-31 1974-07-17 France Etat Defense Ignition powder
RU2005706C1 (en) * 1991-07-29 1994-01-15 Центральный научно-исследовательский институт химии и механики Ignition mixture for explosive cartridges
RU2238257C1 (en) * 2003-02-10 2004-10-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт полимерных материалов" Heat-resistant inflammable composition
RU2261852C1 (en) * 2004-07-13 2005-10-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное предприятие "Краснознаменец" Heat-resistant pyrotechnic composition
RU2289562C1 (en) * 2005-03-10 2006-12-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное предприятие "Краснознаменец" Refractory inflammable composition for electric igniter

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
МЕЛЬНИКОВ В.Э. Современная пиротехника, Москва, ППП "Типография "НАУКА", 2014, с.174-188. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6478903B1 (en) Non-toxic primer mix
US20120125493A1 (en) Bismuth oxide primer composition
Sabatini et al. High‐Nitrogen‐based pyrotechnics: development of perchlorate‐free green‐light illuminants for military and civilian applications
US20120152140A1 (en) Lead-free primers
RU2278099C1 (en) Explosive composition
EP1973863B1 (en) Primer composition
RU2627409C1 (en) Igniter composition
US1890112A (en) Igniter charge for blasting caps
CN106631642A (en) High-energy mixed explosive containing titanium powder and preparation method of high-energy mixed explosive
US2132996A (en) Ignition and priming compound
RU2771496C1 (en) Heat-resistant explosive composition
RU2696387C1 (en) Igniting pyrotechnic composition
US2421029A (en) Starting mixture
CA2743063C (en) Ignition sets with improved ignition performance
RU2695200C2 (en) Pyrotechnical igniter
RU2289562C1 (en) Refractory inflammable composition for electric igniter
US1797509A (en) Electric blasting cap and ignition material for the same
RU2297404C1 (en) Pyrotechnic composition
US1964825A (en) Ignition composition
RU2232740C1 (en) Pyrotechnic igniter composition
RU1821468C (en) Bengal light composition
US2511669A (en) Ignition composition
RU2537485C2 (en) Water-containing explosive composition
RU2743947C1 (en) Non-rusting impact ignition composition
RU2560386C1 (en) Pyrotechnic incendiary composition