RU2781931C1 - Способ нанесения защитного покрытия на сгорающий материал жесткого сгорающего картуза - Google Patents
Способ нанесения защитного покрытия на сгорающий материал жесткого сгорающего картуза Download PDFInfo
- Publication number
- RU2781931C1 RU2781931C1 RU2021134871A RU2021134871A RU2781931C1 RU 2781931 C1 RU2781931 C1 RU 2781931C1 RU 2021134871 A RU2021134871 A RU 2021134871A RU 2021134871 A RU2021134871 A RU 2021134871A RU 2781931 C1 RU2781931 C1 RU 2781931C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- burning
- protective coating
- rigid
- acetone
- applying
- Prior art date
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 24
- 239000011253 protective coating Substances 0.000 title claims abstract description 22
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 38
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 claims abstract description 8
- 125000003700 epoxy group Chemical group 0.000 claims abstract description 8
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 4
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 claims abstract description 3
- 239000002356 single layer Substances 0.000 claims abstract description 3
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 238000010298 pulverizing process Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 6
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 4
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 4
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 4
- 229920001220 nitrocellulos Polymers 0.000 description 4
- 239000002966 varnish Substances 0.000 description 4
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 3
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 3
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 3
- 239000003380 propellant Substances 0.000 description 3
- 210000003995 blood forming stem cell Anatomy 0.000 description 2
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 238000011068 load Methods 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- SPSSULHKWOKEEL-UHFFFAOYSA-N 2,4,6-trinitrotoluene Chemical compound CC1=C([N+]([O-])=O)C=C([N+]([O-])=O)C=C1[N+]([O-])=O SPSSULHKWOKEEL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000020 Nitrocellulose Substances 0.000 description 1
- FJWGYAHXMCUOOM-QHOUIDNNSA-N [(2S,3R,4S,5R,6R)-2-[(2R,3R,4S,5R,6S)-4,5-dinitrooxy-2-(nitrooxymethyl)-6-[(2R,3R,4S,5R,6S)-4,5,6-trinitrooxy-2-(nitrooxymethyl)oxan-3-yl]oxyoxan-3-yl]oxy-3,5-dinitrooxy-6-(nitrooxymethyl)oxan-4-yl] nitrate Chemical compound O([C@@H]1O[C@@H]([C@H]([C@H](O[N+]([O-])=O)[C@H]1O[N+]([O-])=O)O[C@H]1[C@@H]([C@@H](O[N+]([O-])=O)[C@H](O[N+]([O-])=O)[C@@H](CO[N+]([O-])=O)O1)O[N+]([O-])=O)CO[N+](=O)[O-])[C@@H]1[C@@H](CO[N+]([O-])=O)O[C@@H](O[N+]([O-])=O)[C@H](O[N+]([O-])=O)[C@H]1O[N+]([O-])=O FJWGYAHXMCUOOM-QHOUIDNNSA-N 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive Effects 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 229910021320 cobalt-lanthanum-strontium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000004059 degradation Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- 239000004922 lacquer Substances 0.000 description 1
- 239000004850 liquid epoxy resins (LERs) Substances 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating Effects 0.000 description 1
- 230000000737 periodic Effects 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 1
- 239000004848 polyfunctional curative Substances 0.000 description 1
- 230000002829 reduced Effects 0.000 description 1
- 238000004642 transportation engineering Methods 0.000 description 1
- 239000000015 trinitrotoluene Substances 0.000 description 1
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 1
Abstract
Изобретение относится к области получения жестких изделий к модульным метательным зарядам, а именно к получению жестких сгорающих картузов. При нанесении защитного покрытия на сгорающий материал жесткого сгорающего картуза создают на материале слой подложки путем обработки ацетоном. Наносят основное защитное покрытие методом пульверизации в течение 8-12 секунд с последующей сушкой в течение 1,5-2,5 часов. Обработку осуществляют только с наружной поверхности сгорающего материала жесткого сгорающего картуза путем протирки хлопчатобумажным тампоном, смоченным в ацетоне. В качестве основного однослойного защитного покрытия применяют белую эпоксидную грунт-эмаль ЭП-150. Обеспечивается реализация назначения. 1 табл.
Description
Изобретение относится к области получения жестких сгорающих изделий к модульным метательным зарядам (ММЗ), в частности, к защитным покрытиям композиционных сгорающих материалов.
Жесткий сгорающий картуз (ЖСК) - это жесткая, определенной формы специальная оболочка, предназначенная для размещения в ней порохового заряда. В первую очередь, ЖСК должен предохранять метательный заряд (МЗ) от воздействия внешних факторов: природного (повышенная влажность воздуха), человеческого (механические повреждения при транспортировании, заряжании), а также от автоматизированной системы заряжания в самоходной артиллерийской установке. В отечественной промышленности картузы для МЗ полевой артиллерии изготавливаются по технологии фильтрационного литья на основе трехкомпонентного материала: целлюлозы, нитрата целлюлозы и тринитротолуола.
Материал ЖСК гигроскопичен, так как содержит в составе гидрофильный по своей природе компонент - целлюлозу (~20 мас.%). Адсорбирующаяся в целлюлозном материале вода вызывает атмосферную деградацию поверхности сгорающего материала (СМ), что приводит к изменению размеров и появлению трещин, например, в процессе хранения при минусовых температурах (при замерзании воды). Повышенное содержание влаги также отрицательно сказывается на баллистических характеристиках метательного заряда в ЖСК и полноте сгорания, то есть приводит к возникновению несгоревших остатков в канале ствола.
Гидрофобизация поверхности может повысить срок службы СМ и противостоять повреждениям на ее внешней стороне. Защита поверхности обеспечивается с помощью лакокрасочных материалов. Тип система покрытий влияет на общий срок службы как самих покрытий, так и СМ, находящегося под ним.
Согласно патенту [Патент РФ № 2606608 от 10.01.2017г.] в производстве ММЗ для обеспечения сохранности эксплуатационных свойств, геометрических размеров при хранении изделий на предварительно обработанную ацетоном внешнюю сторону ЖСК наносится защитное покрытие. Активный по отношению к нитратам целлюлозы растворитель пластифицирует нитраты целлюлозы, образуя подложку с большей плотностью, чем материал ЖСК, которая препятствует прониканию защитного покрытия вглубь материала. В качестве защитного покрытия в настоящее время применяется эпоксидный лак ЭП-5123, который наносят на подложку в два слоя.
Эпоксидные лаки являются эффективными защитными покрытиями, так как благодаря наличию сильнополярных ОН - групп обладают хорошими адгезионными свойствами к большому кругу материалов, в том числе к целлюлозе и нитратам целлюлозы. Однако они могут вступать во взаимодействие с нитроэфирами в случае их проникания в СМ из баллиститного пороха при контакте.
Наиболее близким техническим решением по совокупности существенных признаков является способ нанесения защитного покрытия на композиционный сгорающий материал, включающий создание на материале подложки и основного защитного покрытия из двух слоев лака ЭП-5123 методом пульверизации в течение 8-12 с, отличающийся тем, что для создания подложки сгорающий материал обрабатывается ацетоном путем его окунания в растворитель с выдержкой не более 1 секунды, с последующей сушкой в течение 1,5-2,5 часов [Патент РФ № 2735287 от 29.10.2020]. Данное изобретение принято нами в качестве прототипа.
Его недостатками являются большой расход растворителя при окунании в ацетон и отсутствие цветности такого покрытия, что не позволяет визуально отличать изделия разных конструкций друг от друга.
Задачами изобретения являются выбор нового цветного защитного покрытия с более высокими эксплуатационными характеристиками взамен применяемого бесцветного эпоксидного лака ЭП-5123 и замена способа обработки ацетоном внешней поверхности ЖСК на более экономичный.
Поставленная задача решается посредством того, что используется способ нанесения защитного покрытия на сгорающий материал, включающий создание на материале слоя подложки путем обработки ацетоном и нанесение основного защитного покрытия методом пульверизации в течение 8-12 секунд с последующей сушкой в течение 1,5-2,5 часов, отличается тем, что обработку осуществляют только наружной поверхности сгорающего материала ЖСК путем протирки хлопчатобумажным тампоном, смоченным в ацетоне, а в качестве основного однослойного защитного покрытия применяют белую эпоксидную грунт-эмаль ЭП - 150.
Белая эпоксидная грунт-эмаль ЭП - 150 выбрана в качестве защитного покрытия для придания отличительных признаков ЖСК. Эпоксидная грунт-эмаль ЭП-150 (ТУ 20.30.12.130-009-09328340-2017) представляет собой двухкомпонентный жидкий материал на основе эпоксидных смол, состоящий из связующего компонента, отвердителя, наполнителей, пигментов, ингибиторов коррозии и целевых добавок. И образует высокопрочный слой с созданием на поверхности серо-белого покрытия.
Эффективность белых лаковых пленок в сравнении с известным прототипом оценивалась по следующим показателям:
| Таблица - Сравнительные характеристики покрытий | ||||||
| Наименование показателя | По разработанному способу | За пределами граничных условий |
По прототипу | |||
| Пр.1 | Пр.2 | Пр.3 | Пр.4 | Пр.5 | ||
| Вид основного покрытия |
ЭП-150 | ЭП-150 | ЭП-150 | ЭП-150 | Эп-150 | ЭП-5123 |
| Способ создания подложки |
Протирка тампоном, смоченным в ацетоне | Протирка тампоном, смоченным в ацетоне | Протирка тампоном, смоченным в ацетоне | Протирка тампоном, смоченным в ацетоне | Протирка тампоном, смоченным в ацетоне | Окунание в ацетон |
| Расход ацетона на 100 штук ЖСК, л | 7 | 5 | 5 | 5 | 5 | 17-24 |
| Количество слоев основного покрытия | 2 | 2 | 2 | 3 | 1 | 2 |
| Время нанесения одного слоя основного покрытия, с | 12 | 10 | 8 | 15 | 3 | 8-12 |
| Время удержания вакуума, с, при давлении - 0,096 МПа |
450 | 420 | 380 | 600 | 100 | Не менее 180 |
| Гигроскопичность при 20°С и относительной влажности воздуха ϕ = 75%., % |
1,5 | 2 | 2,5 | 1 | 6 | Не более 2,5 |
| Время задержки воспламенения, с | 0,02 | 0,018 | 0,012 | 0,45 | 0,01 | 0,032 |
| Цвет изделия | Серо-белый | Серо-белый | Серо-белый | Серо-белый | Серо-белый | Оранжево-коричневый |
Согласно данным таблицы, эксплуатационные характеристики СМ, покрытого белой грунт-эмалью, не уступают показателям прототипа по гигроскопичности, времени удержания вакуума и времени задержки воспламенения (примеры 1-3). При этом вследствие замены операции обработки сгорающего материала ацетоном путем окунания в растворитель на протирку тампоном сокращается расход растворителя и повышается безопасность процесса.
Это связано с тем, что при окунании для обеспечения полного погружения элементов ЖСК диаметром до 160 мм и высотой до 140 мм необходима открытая емкость объемом 15 л. При проведении операции с использованием принудительной вентиляции происходит испарение легко летучего ацетона, что вызывает необходимость периодического ввода дополнительного количества растворителя.
При нанесении защитного покрытия за пределами граничных условий (пример 4) увеличивается время задержки воспламенения СМ, что может привести к неполноте сгорания при выстреле из самоходной артиллерийской установки. Уменьшение времени нанесения грунта ЭП-150 (пример 5) увеличивает газопроницаемость СМ (снижается время удержания вакуума), что повышает гигроскопичность примерно в 3 раза.
Таким образом, заявленное изобретение удовлетворяет критериям патентоспособности, а именно: «Новизна», «Изобретательский уровень» и «Промышленная применимость».
Claims (1)
- Способ нанесения защитного покрытия на сгорающий материал жесткого сгорающего картуза, включающий создание на материале слоя подложки путем обработки ацетоном и нанесение основного защитного покрытия методом пульверизации в течение 8-12 секунд с последующей сушкой в течение 1,5-2,5 часов, отличающийся тем, что обработку осуществляют только с наружной поверхности сгорающего материала жесткого сгорающего картуза путем протирки хлопчатобумажным тампоном, смоченным в ацетоне, а в качестве основного однослойного защитного покрытия применяют белую эпоксидную грунт-эмаль ЭП-150.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2781931C1 true RU2781931C1 (ru) | 2022-10-21 |
Family
ID=
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3670649A (en) * | 1970-08-13 | 1972-06-20 | Dow Corning | Combustible cartridges |
| GB1291391A (en) * | 1969-03-13 | 1972-10-04 | Zeebrugge Forges Sa | Process for the external surface treatment of non-metallic ammunition casings such as cartridge cases, and the so treated casings |
| US4452653A (en) * | 1977-03-10 | 1984-06-05 | Rheinmetall Gmbh | Method of coating ammunition with a protective surface layer |
| RU183884U1 (ru) * | 2017-12-11 | 2018-10-08 | Акционерное общество "Научно-исследовательский и конструкторский институт монтажной технологии - Атомстрой" (АО "НИКИМТ-Атомстрой") | Труба из нержавеющей стали с наружным защитным покрытием |
| RU2735287C9 (ru) * | 2019-06-17 | 2021-02-10 | Федеральное казенное предприятие "Государственный научно-исследовательский институт химических продуктов" (ФКП"ГосНИИХП") | Способ нанесения защитного покрытия на композиционный сгорающий материал |
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1291391A (en) * | 1969-03-13 | 1972-10-04 | Zeebrugge Forges Sa | Process for the external surface treatment of non-metallic ammunition casings such as cartridge cases, and the so treated casings |
| US3670649A (en) * | 1970-08-13 | 1972-06-20 | Dow Corning | Combustible cartridges |
| US4452653A (en) * | 1977-03-10 | 1984-06-05 | Rheinmetall Gmbh | Method of coating ammunition with a protective surface layer |
| RU183884U1 (ru) * | 2017-12-11 | 2018-10-08 | Акционерное общество "Научно-исследовательский и конструкторский институт монтажной технологии - Атомстрой" (АО "НИКИМТ-Атомстрой") | Труба из нержавеющей стали с наружным защитным покрытием |
| RU2735287C9 (ru) * | 2019-06-17 | 2021-02-10 | Федеральное казенное предприятие "Государственный научно-исследовательский институт химических продуктов" (ФКП"ГосНИИХП") | Способ нанесения защитного покрытия на композиционный сгорающий материал |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4080899A (en) | Light reflective shot pellets | |
| US4452653A (en) | Method of coating ammunition with a protective surface layer | |
| US20120199033A1 (en) | Coated ammunition and methods of making | |
| US3987731A (en) | Composite protective coating for combustible cartridge cases | |
| RU2781931C1 (ru) | Способ нанесения защитного покрытия на сгорающий материал жесткого сгорающего картуза | |
| US6090756A (en) | Ballistics conditioning with molybdenum disulfide | |
| US9115961B2 (en) | Corrosion-inhibited projectiles, and shot shells including the same | |
| US8968827B2 (en) | Methods of forming boron nitride | |
| US11459278B2 (en) | Coating method for energetic material and coating system for coating energetic material using said type of coating method | |
| US4378256A (en) | Reducing gun erosion by transfer and diffusion coating | |
| US3280746A (en) | Combustible cartridge case of felted fibrous material with synthetic resin and process | |
| RU2072505C1 (ru) | Боевая часть | |
| US3957548A (en) | Propelling charge composition for efficiency increased ammunition | |
| US3827363A (en) | Water-soluble shotshell wad and method of manufacturing same | |
| KR100403795B1 (ko) | 소화기용 탄환 | |
| KR102015621B1 (ko) | 포신마모방지 외부 도장층 방식 소진탄피 및 이의 제조 방법 | |
| RU2735287C9 (ru) | Способ нанесения защитного покрытия на композиционный сгорающий материал | |
| EP4155659A1 (en) | Biodegradable shotshell components | |
| KR820001742B1 (ko) | 가연성 탄피를 갖는 탄약의 보호방법 | |
| RU2141011C1 (ru) | Дробь для охотничьего патрона и способ ее обработки | |
| EP3901561A1 (en) | Shotgun shells from natural plant fibers | |
| FR2930985A1 (fr) | "munition ou projectile a effet cinetique controle" | |
| US1959109A (en) | Shot-shell and shot-shell body paper | |
| US1862915A (en) | Propellant powder and process of making the same | |
| US6740710B1 (en) | Composition and method for waterproofing explosive materials |