RU2733446C1

RU2733446C1 - Pyrotechnic composition for exploding targets

Info

Publication number: RU2733446C1
Application number: RU2019140974A
Authority: RU
Inventors: Юрий Михайлович Михайлов; Роза Фатыховна Гатина; Залимхан Курбанович Омаров; Владимир Петрович Багнюк
Priority date: 2019-12-10
Filing date: 2019-12-10
Publication date: 2020-10-01

Abstract

FIELD: sports.

SUBSTANCE: invention relates to assistive target shooting equipment. Pyrotechnic composition for exploding targets includes an oxidiser, a fuel, a catalyst, a dye and a stabilizer of chemical resistance, which is represented by group II etherates of metal polychlorinated zincates in amount of 0.001–3.0 wt. %.

EFFECT: invention reduces the risk of spontaneous explosion of pyrotechnic targets owing to autocatalytic decomposition of components during storage and operation.

1 cl, 3 tbl

Description

Изобретение относится к вспомогательным средствам для спортивной стрельбы и может быть использовано, в частности, для получения спортивных мишеней, срабатывающих при попадании в виде яркой вспышки и дыма.The invention relates to ancillary means for sports shooting and can be used, in particular, to obtain sports targets that are triggered when hit in the form of a bright flash and smoke.

Из уровня данной области техники известен пиротехнический воспламенительный состав, характеризующийся высокой чувствительностью к трению и тепловому импульсу и который содержит (мас. %): 60 перхлорат калия и 40 алюминиевый порошок, описанный в книге А.А. Шидловского, Основы пиротехники, М., «Машиностроение», 1973 г., с. 72-73 и патент US №3473472, F42B 13/40, 1969 г. (аналог). Этот пиротехнический состав используется для создания кратковременных ярких вспышек в качестве заряда в патронах для ночной аэрофотосъемки или в катридже фотовспышки соответственно.From the prior art known pyrotechnic igniting composition, characterized by high sensitivity to friction and heat pulse and which contains (wt.%): 60 potassium perchlorate and 40 aluminum powder described in the book A.A. Shidlovsky, Fundamentals of pyrotechnics, M., "Mechanical Engineering", 1973, p. 72-73 and US patent No. 3473472, F42B 13/40, 1969 (analogue). This pyrotechnic composition is used to create short-term bright flashes as a charge in cartridges for night aerial photography or in a flash cartridge, respectively.

Недостатком известного состава является следствие высокой чувствительности - опасность несанкционированной вспышки в технологическом процессе, что ограничивает промышленное серийное производство зарядов из него.The disadvantage of the known composition is a consequence of high sensitivity - the danger of an unauthorized flash in the technological process, which limits the industrial serial production of charges from it.

Известен пиротехнический состав по патенту РФ №2501776 (аналог), включающий перхлорат калия в качестве кислородсодержащего окислителя и металлическое горючее - алюминиевый порошок или порошок алюминиево-магниевого сплава, согласно изобретению, он выполнен в форме гранул размером 1-3 мм из смеси, дополнительно включающей дициан-диамид и фторкаучук.Known pyrotechnic composition according to RF patent No. 2501776 (analogue), including potassium perchlorate as an oxygen-containing oxidizer and metallic fuel - aluminum powder or powder of an aluminum-magnesium alloy, according to the invention, it is made in the form of granules 1-3 mm in size from a mixture, additionally including cyanogen diamide and fluoroelastomer.

За счет флегматизирующего действия фторкаучука при смешивании компонентов пиротехнической смеси технологическая опасность существенно снижается. Однако, компоненты состава не снижают риск самопроизвольного возгорания и взрыва изделий включающих данный пиротехнический состав в процессе из последующего хранения.Due to the phlegmatizing effect of fluoroelastomer when mixing the components of the pyrotechnic mixture, the technological hazard is significantly reduced. However, the components of the composition do not reduce the risk of spontaneous combustion and explosion of products including this pyrotechnic composition in the process from subsequent storage.

Известен пиротехнический состав для мишеней по патенту US 20100275802 A1 (прототип), состоящий из 30-70% окислителя, 0-60% горючего или восстановителя, 8-40% сенсибилизатора и 0-15% связующего. Чувствительность к удару, трению и нагреву пиротехнического состава по данному изобретению можно варьировать количеством вводимого сенсибилизатора, определяя безопасный уровень чувствительности. Недостатком известного состава является то, что при хранении данного состава и изделий из него, со временем чувствительность к удару, трению и нагреву будет повышаться, что может привести к несанкционированному взрыву хранящихся на складе изделий.Known pyrotechnic composition for targets according to patent US 20100275802 A1 (prototype), consisting of 30-70% oxidant, 0-60% fuel or reducing agent, 8-40% sensitizer and 0-15% binder. The sensitivity to impact, friction and heat of the pyrotechnic composition of this invention can be varied by the amount of sensitizer to be added to determine a safe level of sensitivity. The disadvantage of the known composition is that during storage of this composition and products made from it, over time the sensitivity to shock, friction and heating will increase, which can lead to an unauthorized explosion of products stored in the warehouse.

Причиной несанкционированных возгораний и взрывов на складах пиротехнических составов, состоящих из окислителя и органических соединений, можно объяснить перекисной теорией Баха-Энглера и представлением о цепном характере окислительных процессов Семенова. Окислитель в пиротехническом составе при длительном хранении, в большей или меньшей степени в зависимости от его свойств, будет самопроизвольно разлагаться и выделять свободный кислород. Органические соединения, являющиеся частью пиротехнической смеси, либо деталями конструкции пиротехнического изделия, на первом этапе окисления образуют перекиси, которые крайне чувствительны к механическим воздействиям. Часть пиротехнических составов содержат компоненты, при окислении выделяющие оксиды серы, азота или фосфора, которые, в свою очередь, являются катализаторами дальнейшего процесса разложения окислителя. Автокатализ разложения приводит к самовоспламенению и взрыву состава.The reason for unauthorized fires and explosions in the warehouses of pyrotechnic compositions consisting of an oxidizer and organic compounds can be explained by the Bach-Engler peroxide theory and the idea of the chain nature of Semenov's oxidative processes. The oxidant in the pyrotechnic composition during long-term storage, to a greater or lesser extent, depending on its properties, will spontaneously decompose and release free oxygen. Organic compounds, which are part of the pyrotechnic mixture, or parts of the construction of the pyrotechnic product, at the first stage of oxidation form peroxides, which are extremely sensitive to mechanical stress. Some pyrotechnic compositions contain components that, when oxidized, emit oxides of sulfur, nitrogen or phosphorus, which, in turn, are catalysts for the further decomposition of the oxidant. Autocatalysis of decomposition leads to self-ignition and explosion of the composition.

Целью изобретения является получение пиротехнического состава, исключающего в течение длительного времени самопроизвольного повышения чувствительности к механическим и тепловым воздействиям, а также самопроизвольного возгорания и взрыва.The aim of the invention is to obtain a pyrotechnic composition that excludes, for a long time, a spontaneous increase in sensitivity to mechanical and thermal influences, as well as spontaneous combustion and explosion.

Это обеспечивается тем, что в пиротехнический состав дополнительно вводят комплексные соединения - полихлорцинкаты металлов IIA группы (патент РФ №2395455) в качестве универсального стабилизатора химической стойкости, препятствующего образованию перекисных соединений, а также выделению оксидов серы, азота и фосфора.This is ensured by the fact that complex compounds are additionally introduced into the pyrotechnic composition - polychlorozincates of Group IIA metals (RF patent No. 2395455) as a universal stabilizer of chemical resistance, preventing the formation of peroxide compounds, as well as the release of oxides of sulfur, nitrogen and phosphorus.

Механизм действия объясняется способностью полихлорцинкатов металлов НА группы присоединять оксиды серы, азота и фосфора, а также свободный кислород, не реагируя при этом с остальными компонентами пиротехнического состава.The mechanism of action is explained by the ability of polychlorozincates of HA group metals to add oxides of sulfur, nitrogen and phosphorus, as well as free oxygen, without reacting with the rest of the components of the pyrotechnic composition.

При этом количество полихлорцинкатов металлов ПА группы в составе пиротехнического состава должно быть не менее 0,001%, так как меньшие количества не оказывают какого-либо влияния на улучшение свойств состава.In this case, the amount of polychlorinated zincates of PA group metals in the composition of the pyrotechnic composition should be at least 0.001%, since smaller amounts do not have any effect on improving the properties of the composition.

Для испытания пиротехнических составов использовали метод «ускоренного старения»: навески образцов массой по 20 г закрывали в герметичный фторопластовый контейнер, помещали в термостатируемый шкаф находящийся в для безопасности в бронекабине и выдерживали при температуре 60°С в течение 15 суток. По истечении 15 суток образцы отправляли на испытания на определение нижнего предела чувствительности к удару ГОСТ 4545-88 на Копре. Результатом испытаний была высота подъема груза массой 2 кг в миллиметрах, при которой происходит 0% срабатываний (взрывов от удара).To test the pyrotechnic compositions, the “accelerated aging” method was used: 20 g samples were sealed in a sealed fluoroplastic container, placed in a thermostatically controlled cabinet in an armored cabin for safety and kept at a temperature of 60 ° C for 15 days. After 15 days, the samples were sent for testing to determine the lower limit of sensitivity to impact GOST 4545-88 at Koper. The result of the tests was the lifting height of a load of 2 kg in millimeters, at which 0% of operations (explosions from impact) occur.

Результаты испытаний различных составов на чувствительность к удару ГОСТ 4545-88 представлены в таблицах 1-3.The results of testing various compositions for impact sensitivity GOST 4545-88 are presented in tables 1-3.

Результаты испытаний показывают, что чувствительность пиротехнических составов в процессе «ускоренного старения» значительно повышается, а добавление полихлорцинкатов металлов IIA группы позволяют стабилизировать химическую стойкость пиротехнических составов, что положительно сказывается на безопасности хранения и использования изделий на их основе.The test results show that the sensitivity of pyrotechnic compositions in the process of "accelerated aging" significantly increases, and the addition of polychlorinated zincates of IIA metals allows stabilizing the chemical resistance of pyrotechnic compositions, which has a positive effect on the safety of storage and use of products based on them.

Claims

A pyrotechnic composition for exploding targets, including an oxidizer, a fuel, a catalyst, a dye and a chemical resistance stabilizer, characterized in that polychlorozincate ethers of Group IIA metals in an amount of 0.001-3.0 wt% are used as a chemical resistance stabilizer.