RU2788270C1 - Pyrotechnic composition of red fire - Google Patents
Pyrotechnic composition of red fire Download PDFInfo
- Publication number
- RU2788270C1 RU2788270C1 RU2022109249A RU2022109249A RU2788270C1 RU 2788270 C1 RU2788270 C1 RU 2788270C1 RU 2022109249 A RU2022109249 A RU 2022109249A RU 2022109249 A RU2022109249 A RU 2022109249A RU 2788270 C1 RU2788270 C1 RU 2788270C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- composition
- powder
- phenol
- aluminum
- red fire
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 72
- DHEQXMRUPNDRPG-UHFFFAOYSA-N Strontium nitrate Chemical compound [Sr+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O DHEQXMRUPNDRPG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 28
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 25
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- 229920001568 phenolic resin Polymers 0.000 claims abstract description 16
- KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 2-methoxy-6-methylphenol Chemical compound [CH]OC1=CC=CC([CH])=C1O KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims abstract description 13
- 229920001973 fluoroelastomer Polymers 0.000 claims abstract description 13
- 229910000861 Mg alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- YLMGFJXSLBMXHK-UHFFFAOYSA-M Potassium perchlorate Chemical compound [K+].[O-]Cl(=O)(=O)=O YLMGFJXSLBMXHK-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 11
- LEDMRZGFZIAGGB-UHFFFAOYSA-L Strontium carbonate Chemical compound [Sr+2].[O-]C([O-])=O LEDMRZGFZIAGGB-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 11
- 229910001487 potassium perchlorate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 229910000018 strontium carbonate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 235000013539 calcium stearate Nutrition 0.000 claims abstract description 10
- 239000008116 calcium stearate Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 9
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 claims abstract description 8
- -1 aluminum-magnesium Chemical compound 0.000 claims abstract description 7
- CJZGTCYPCWQAJB-UHFFFAOYSA-L Calcium stearate Chemical compound [Ca+2].CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O.CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O CJZGTCYPCWQAJB-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 6
- 235000019749 Dry matter Nutrition 0.000 claims abstract description 6
- 230000002708 enhancing Effects 0.000 claims abstract description 6
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000003623 enhancer Substances 0.000 claims abstract description 4
- 230000001590 oxidative Effects 0.000 claims abstract 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 6
- 230000000996 additive Effects 0.000 claims description 6
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 4
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 4
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 abstract description 15
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 8
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 abstract description 8
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 7
- HPSUPGAVFFFPMQ-UHFFFAOYSA-N 1,2,3,4,6,7,10-heptachlorododecane Chemical compound CCC(Cl)CCC(Cl)C(Cl)CC(Cl)C(Cl)C(Cl)CCl HPSUPGAVFFFPMQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 5
- 230000003993 interaction Effects 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 229910001960 metal nitrate Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 230000011664 signaling Effects 0.000 abstract description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 abstract description 2
- 239000006057 Non-nutritive feed additive Substances 0.000 abstract 1
- 230000001965 increased Effects 0.000 description 10
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 8
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 8
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 7
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 description 4
- VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-N Perchloric acid Chemical compound OCl(=O)(=O)=O VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XFDAMOCMNCFGMN-UHFFFAOYSA-M [Cl-].[Sr+] Chemical compound [Cl-].[Sr+] XFDAMOCMNCFGMN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminum Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 238000005469 granulation Methods 0.000 description 2
- 230000003179 granulation Effects 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 2
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 2
- 241001503987 Clematis vitalba Species 0.000 description 1
- 240000007014 Hemigraphis reptans Species 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive Effects 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- REDXJYDRNCIFBQ-UHFFFAOYSA-N aluminium(3+) Chemical class [Al+3] REDXJYDRNCIFBQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CUZMQPZYCDIHQL-VCTVXEGHSA-L calcium;(2S)-1-[(2S)-3-[(2R)-2-(cyclohexanecarbonylamino)propanoyl]sulfanyl-2-methylpropanoyl]pyrrolidine-2-carboxylate Chemical compound [Ca+2].N([C@H](C)C(=O)SC[C@@H](C)C(=O)N1[C@@H](CCC1)C([O-])=O)C(=O)C1CCCCC1.N([C@H](C)C(=O)SC[C@@H](C)C(=O)N1[C@@H](CCC1)C([O-])=O)C(=O)C1CCCCC1 CUZMQPZYCDIHQL-VCTVXEGHSA-L 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 235000019441 ethanol Nutrition 0.000 description 1
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 238000002161 passivation Methods 0.000 description 1
- 229920002401 polyacrylamide Polymers 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
Abstract
Description
Изобретение относится к пиротехнике, в частности к пиротехническим составам на основе нитратов металлов, которые предназначены для образования цветного огня при горении от химического взаимодействия нескольких твердых веществ и предназначено для формирования сигнала красного огня, который используется в средствах подачи сигнала и целеуказания в военизированных и специальных подразделениях, а также может быть использован спасателями, альпинистами, охотниками и др.The invention relates to pyrotechnics, in particular to pyrotechnic compositions based on metal nitrates, which are intended for the formation of colored fire during combustion from the chemical interaction of several solid substances and is intended to generate a red fire signal, which is used in signaling and target designation means in paramilitary and special units , and can also be used by rescuers, climbers, hunters, etc.
Изобретение обеспечивает решение поставленной задачи, а именно: разработку состава для зарядов, обладающих повышенной прочностью и более низкой скоростью горения состава для обеспечения по продолжительности времени горения в ограниченных габаритах конструкции патрона и улучшение технологичности приготовления состава для формования зарядов на высокотехнологичном оборудовании, горение которых обеспечивает более высокую насыщенность пламени ярким красным цветом для обеспечения дальности видимости и различимости на всей траектории горения заряда.The invention provides a solution to the problem, namely: the development of a composition for charges with increased strength and a lower burning rate of the composition to ensure the length of the burning time in the limited dimensions of the cartridge design and improving the manufacturability of preparing the composition for forming charges on high-tech equipment, the combustion of which provides more high saturation of the flame with a bright red color to ensure the range of visibility and distinguishability along the entire trajectory of the combustion of the charge.
Уровень данной области техники характеризует пиротехнический состав красного огня, описанный в патенте RU 2540626 C1, С06В 31/02, С06В 33/04, приоритет от 26.08.2013 г., содержащем стронций азотнокислый, металлическое горючее - порошок магния, хлорсодержащий реагент - порошок хлорпарафина органическое горючее связующее - фенолоформальдегидная смола СФ-342А в виде раствора в ацетоне и цементатор - хлорпарафин жидкий ХП-470, при следующем соотношении компонентов, мас. %:The level of this technical field characterizes the pyrotechnic composition of red fire, described in patent RU 2540626 C1, С06В 31/02, С06В 33/04, priority dated 08/26/2013, containing strontium nitrate, metallic fuel - magnesium powder, chlorine-containing reagent - chlorine paraffin powder organic combustible binder - phenol-formaldehyde resin SF-342A in the form of a solution in acetone and cementator - liquid chlorine paraffin HP-470, in the following ratio, wt. %:
В известном пиротехническом составе, где практически сохранено массовое соотношение стронция азотнокислого и хлорсодержащего цветопламенного реагента, часть которого - хлорпарафин жидкий, дополнительно выполняющий роль цементатора, технологический диапазон содержания окислителя заметно увеличен, что обеспечивает повышенную скорость горения состава.In the known pyrotechnic composition, where the mass ratio of strontium nitrate and chlorine-containing color-flame reagent, part of which is liquid chlorine paraffin, which additionally acts as a cementator, is practically preserved, the technological range of the oxidizer content is noticeably increased, which provides an increased burning rate of the composition.
Жидкий хлорпарафин при смешивании компонентов состава обволакивает мелкодисперсные частички магния с последующим осаждением на сформированную липкую поверхность стронция азотнокислого, формируя кластеры термической основы, компоненты которой механически взаимосвязаны в непосредственном примыкании, что способствует активизации их химического взаимодействия.When mixing the components of the composition, liquid chlorinated paraffin envelops fine particles of magnesium, followed by precipitation of strontium nitrate on the formed sticky surface, forming clusters of a thermal base, the components of which are mechanically interconnected in direct contact, which contributes to the activation of their chemical interaction.
Хлорпарафин жидкий ХП-470 в качестве технологической добавки, совместно с раствором фенолоформальдегидной смолы СФ-342А, обеспечивает равномерное распределение компонентов состава при смешивании и хорошую прессуемость состава в заряды при низких давлениях пресса.Chloroparaffin liquid KhP-470 as a technological additive, together with a solution of phenol-formaldehyde resin SF-342A, provides a uniform distribution of the components of the composition during mixing and good compressibility of the composition into charges at low press pressures.
Порошок магния - активное металлическое горючее, обеспечивающее высокую скорость горения состава без повышения температуры горения, чем исключается выгорание функциональных компонентов.Magnesium powder is an active metal fuel that provides a high combustion rate of the composition without increasing the combustion temperature, which eliminates the burnout of functional components.
Однако, недостатком описанного пиротехнического состава является относительно невысокое время поддержания красного сигнального огня на траектории заряда из-за повышенной скорости горения заряда, при этом снижается насыщенность огня пламени красным цветом, что ограничивает дальность видимости и различимости сигнала.However, the disadvantage of the described pyrotechnic composition is the relatively short time to maintain a red signal fire on the charge trajectory due to the increased charge burning rate, while the saturation of the flame fire in red decreases, which limits the visibility range and signal distinguishability.
Использование в составе химически активного порошка магния требует дополнительной операции - пассивирования, так как при хранении порошок магния со временем покрывается окисной пленкой.The use of magnesium powder as part of a reactive powder requires an additional operation - passivation, since during storage the magnesium powder becomes covered with an oxide film over time.
Заряды, изготовленные из вышеуказанного состава обладают низкой прочностью из-за слабого связующего: раствора фенолоформальдегидной смолы СФ-342А в ацетоне, введенного в состав в незначительном количестве и жидкого хлорпарафина ХП-470, который в большей степени выполняет роль поставщика хлора, для образования монохлорида стронция, который служит основным излучателем красного монохромного цвета.Charges made from the above composition have low strength due to a weak binder: a solution of phenol-formaldehyde resin SF-342A in acetone, introduced into the composition in a small amount and liquid chlorine paraffin KhP-470, which to a greater extent plays the role of a supplier of chlorine, for the formation of strontium monochloride , which serves as the main emitter of red monochrome color.
Также, использование в составе в качестве связующих двух жидких составляющих, раствора смолы СФ-342А в ацетоне и жидкого хлорпарафина ХП-470, увеличивает время провяливания состава перед грануляцией и сушки готового состава перед формированием заряда, что требует дополнительных площадей.Also, the use of two liquid components in the composition as a binder, a solution of SF-342A resin in acetone and liquid chlorinated paraffin KhP-470, increases the time of wilting the composition before granulation and drying the finished composition before charge formation, which requires additional space.
Отмеченные недостатки частично устранены в пиротехническом составе красного огня по патенту RU 2 722 031(13) C1, С06В 31/02, С06В 33/04, G08B 5/40, приоритет от 29.08.2019 г., который выбран по технической сущности и числу совпадающих существенных признаков в качестве наиболее близкого аналога предложенному составу.The noted shortcomings are partially eliminated in the pyrotechnic composition of red fire according to the patent RU 2 722 031 (13) C1, С06В 31/02, С06В 33/04, G08B 5/40, priority dated 08/29/2019, which is selected according to the technical nature and number matching essential features as the closest analogue to the proposed composition.
Известный пиротехнический состав красного огня включает окислители: стронций азотнокислый, калий хлорнокислый и стронций углекислый, металлическое горючее - порошок алюминиево-магниевого сплава, усилитель цвета - хлорпарафин ХП-66Т, технологическую добавку - стеарат кальция и органическое горючее связующее, выполненное в форме 50%-ного раствора фенолоформальдегидной смолы СФ-342 в этиловом спирте, мас. %:The well-known pyrotechnic composition of red fire includes oxidizing agents: strontium nitrate, potassium perchlorate and strontium carbonate, metal fuel - aluminum-magnesium alloy powder, color enhancer - chloroparaffin HP-66T, technological additive - calcium stearate and organic fuel binder, made in the form of 50% - a solution of phenol-formaldehyde resin SF-342 in ethyl alcohol, wt. %:
Описанный пиротехнический состав красного цвета пламени характеризуется повышенным временем поддерживания сигнального огня, насыщенного ярким красным цветом, что позволило достичь большей дальности видимости и различимости, сравнительно с аналогами.The described pyrotechnic composition of the red color of the flame is characterized by an increased time of maintaining a signal fire saturated with a bright red color, which made it possible to achieve a greater range of visibility and distinguishability compared to analogues.
Использование в пиротехническом составе комплекса окислителей, которые обеспечивают новое качество термической основе состава: усиление цветности красным пламенем при горении зарядов.The use of a complex of oxidizing agents in the pyrotechnic composition, which provide a new quality to the thermal basis of the composition: color enhancement by a red flame during the combustion of charges.
Использование в качестве металлического горючего порошка алюминиево-магниевого сплава (ПАМ-4) повышает калорийность термической основы за счет присутствия алюминия, при сохранении динамики горения термической основы состава с магнием, связанным в сплаве, что допускает бескорпусное применение зарядов.The use of an aluminum-magnesium alloy (PAM-4) as a combustible metal powder increases the calorific value of the thermal base due to the presence of aluminum, while maintaining the combustion dynamics of the thermal base of the composition with magnesium bound in the alloy, which allows the unpackaged use of charges.
Использование в качестве технологической добавки раствора фенолоформальдегидной смолы СФ-342А в ацетоне, который флегматизирует пиротехнический состав, обеспечивая активацию горения, при этом, вступая в химическое взаимодействие с нитратом стронция, способствует повышению скорости горения состава и дополнительно обеспечивает газодинамический вынос генерируемых частиц монохлорида стронция, чем усиливается цветность пламени.The use of a solution of phenol-formaldehyde resin SF-342A in acetone as a technological additive, which phlegmatizes the pyrotechnic composition, providing activation of combustion, while entering into chemical interaction with strontium nitrate, contributes to an increase in the combustion rate of the composition and additionally ensures the gas-dynamic removal of the generated particles of strontium monochloride than intensifies the color of the flame.
Состав красного огня идеально подходит для формирования из него зарядов, не требующих габаритных ограничений, такие как фейерверки, где за счет высокой скорости горения состава увеличивается масса заряда, и соответственно увеличивается разлет зарядов, обеспечивая более красочный зрелищный эффект фейерверка.The composition of red fire is ideal for the formation of charges from it that do not require dimensional restrictions, such as fireworks, where due to the high burning rate of the composition, the mass of the charge increases, and accordingly the spread of charges increases, providing a more colorful spectacular firework effect.
Продолжением отмеченных преимуществ являются присущие недостатки для использования этого состава в качестве зарядов для сигнальных патронов:A continuation of the noted advantages are the inherent disadvantages for using this composition as charges for signal cartridges:
- высокая скорость горения зарядов, не позволяющая использование зарядов с ограниченными размерами корпуса изделия;- high burning rate of charges, which does not allow the use of charges with limited dimensions of the product body;
- недостаточная прочность зарядов для сигнальных патронов, обладающих повышенной мощностью пороховых газов от срабатывания вышибного заряда;- insufficient strength of charges for signal cartridges with increased power of powder gases from the actuation of an expelling charge;
- недостаточная сыпучесть состава, для обеспечения автоматического дозирования на высокопроизводительном оборудовании.- insufficient flowability of the composition, to ensure automatic dosing on high-performance equipment.
Технической задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является разработка состава для зарядов, обладающих повышенной прочностью и более низкой скоростью горения состава для обеспечения необходимого времени горения на траектории заряда в ограниченных габаритах конструкции патронов и улучшение технологичности приготовления состава для формования зарядов на высокотехнологичном оборудовании, горение которых обеспечивает более высокую насыщенность пламени ярким красным цветом для обеспечения дальности видимости и различимости.The technical problem to be solved by the present invention is the development of a composition for charges with increased strength and a lower burning rate of the composition to provide the necessary burning time on the charge trajectory in the limited dimensions of the cartridge design and improve the manufacturability of preparing the composition for forming charges on high-tech equipment, combustion of which provides a higher saturation of the flame with a bright red color to ensure visibility and visibility.
Для достижения технических результатов за основу взят вышеуказанный прототип с его преимуществами в сочетании компонентов, которые обеспечивают технологичность приготовления состава и хорошую насыщенность цвета пламени, а именно:To achieve technical results, the above prototype was taken as a basis with its advantages in combination of components that ensure the manufacturability of the preparation of the composition and good saturation of the flame color, namely:
- использование в качестве металлического горючего порошка алюминиево-магниевого сплава (ПАМ-4), который повышает калорийность термической основы за счет присутствия алюминия, что допускает бескорпусное горение зарядов;- use of an aluminum-magnesium alloy (PAM-4) as a combustible metal powder, which increases the calorific value of the thermal base due to the presence of aluminum, which allows unpackaged combustion of charges;
- использование в пиротехническом составе комплекса окислителей, которые при смешивании продуктов реакции формируют радикально красный цвет пламени, а выбранное оптимальное их массовое соотношение обеспечивает насыщенность пламени красным цветом при горении зарядов на всей траектории;- the use of a complex of oxidizers in the pyrotechnic composition, which, when the reaction products are mixed, form a radically red color of the flame, and their optimal mass ratio ensures the saturation of the flame with red color during the combustion of charges along the entire trajectory;
- введение стронция углекислого усиливает насыщенность красным цветом пламени, и снижает скорость горения состава;- the introduction of strontium carbonate enhances the saturation of the red color of the flame, and reduces the burning rate of the composition;
- использование для активации горения калия хлорнокислого, сильного окислителя, который обеспечивает объемное горение состава, при этом генерируется реакционный хлор, усиливающий насыщенность огня цветом;- the use of perchloric acid, a strong oxidizing agent, to activate the combustion of potassium, which provides volumetric combustion of the composition, while reactive chlorine is generated, which enhances the saturation of the fire with color;
- использование технологической добавки - стеарата кальция, который улучшает прессуемость зарядов, снижая чувствительность состава к трению при механических нагрузках.- the use of a technological additive - calcium stearate, which improves the compressibility of charges, reducing the sensitivity of the composition to friction under mechanical stress.
Требуемый технический результат достигается тем, что пиротехнический состав красного огня, содержащий в качестве комплекса окислителей - стронций азотнокислый, калий хлорнокислый и стронций углекислый, в качестве металлического горючего - порошок алюминиево-магниевого сплава (ПАМ-4), усилителя цвета - хлорпарафин ХП-66Т, технологической добавки - стеарат кальция, органического связующего - порошок фенолоформальдегидной смолы СФ-342А, дополнительно введено горючее связующее в форме 20%-ного раствора фторкаучука СКФ-32 в ацетоне, где фторкаучук СКФ-32 является цементатором, а содержащегося в растворе фторкаучука СКФ-32 ацетона, достаточно для пластификации порошка фенолоформальдегидной смолы СФ-342, который одновременно является связующим и горючим при следующем соотношении компонентов, мас. %:The required technical result is achieved by the fact that the pyrotechnic composition of red fire, containing as a complex of oxidizing agents - strontium nitrate, potassium perchlorate and strontium carbonate, as a metal fuel - aluminum-magnesium alloy powder (PAM-4), color enhancer - chlorinated paraffin HP-66T , a technological additive - calcium stearate, an organic binder - powder of phenol-formaldehyde resin SF-342A, an additional combustible binder was introduced in the form of a 20% solution of fluororubber SKF-32 in acetone, where fluororubber SKF-32 is a cementing agent, and contained in a solution of fluororubber SKF- 32 acetone is sufficient for plasticizing the powder of phenol-formaldehyde resin SF-342, which is both a binder and combustible in the following ratio, wt. %:
Отличительные признаки предложенного технического решения обеспечили улучшение технологичности приготовления состава смешиванием за счет введения раствора фторкаучука СКФ-32, состоящего из 20% фторкаучука, который является цементатором и 80% ацетона, которого достаточно для одновременного растворения смолы СФ-342А, которая является горючим и дополнительным связующим, для обеспечения достаточной прочности зарядов в сигнальном патроне, после их формирования, которые горят ярким пламенем красного насыщенного цвета, хорошо видимого и различимого на удалении.Distinctive features of the proposed technical solution improved the processability of preparing the composition by mixing due to the introduction of a solution of fluororubber SKF-32, consisting of 20% fluororubber, which is a cementing agent and 80% acetone, which is sufficient to simultaneously dissolve the SF-342A resin, which is combustible and additional binder , to ensure sufficient strength of the charges in the signal cartridge, after their formation, which burn with a bright flame of red saturated color, clearly visible and distinguishable at a distance.
Совместное использование этих связующих при смешивании обеспечивают их диспергирование в объеме и за счет липкости частиц -прочную адгезионную связь компонентов смеси, пригодной для гранулирования.The joint use of these binders during mixing ensures their dispersion in volume and, due to the stickiness of the particles, a strong adhesive bond between the components of the mixture suitable for granulation.
После удаления из приготовленных гранул провяливанием технологического растворителя состав приобретает новое свойство - сыпучесть, которая обеспечивает возможность автоматического дозирования на операции прессования зарядов.After the technological solvent is removed from the prepared granules by drying, the composition acquires a new property - flowability, which provides the possibility of automatic dosing at the charge pressing operation.
Уменьшение массовой доли горючего - порошка алюминиево-магниевого сплава в составе за счет увеличения массовых долей горючих связующих - фторкаучука СКФ-32 и фенолоформальдегидной смолы СФ-342 А позволило снизить скорость горения зарядов из состава и одновременно повысить их прочность.Reducing the mass fraction of fuel - aluminum-magnesium alloy powder in the composition by increasing the mass fractions of combustible binders - fluororubber SKF-32 and phenol-formaldehyde resin SF-342 A made it possible to reduce the burning rate of charges from the composition and at the same time increase their strength.
Комплекс цветообразующих окислителей, сопоставимый с прототипом по массовому содержанию в составе, определен из условия достижения наилучших показателей назначения экспериментальным путем и составляет в долевых частях: стронций азотнокислый 31,5±2, калий хлорнокислый 54±2 и стронций углекислый 14,5±1,5.The complex of color-forming oxidizing agents, comparable to the prototype in terms of mass content in the composition, is determined from the condition of achieving the best performance indicators of the appointment experimentally and is in fractional parts: strontium nitrate 31.5 ± 2, potassium perchlorate 54 ± 2 and strontium carbonate 14.5 ± 1, five.
Следовательно, каждый существенный признак необходим, а их совокупность в устойчивой взаимосвязи является достаточной для достижения новизны качества, не присущей признакам в разобщенности, то есть поставленная в изобретении техническая задача решена не суммой эффектов, а новым сверхэффектом суммы признаков.Therefore, each essential feature is necessary, and their combination in a stable relationship is sufficient to achieve a novelty of quality that is not inherent in features in disunity, that is, the technical problem posed in the invention is solved not by the sum of effects, but by a new super-effect of the sum of features.
Количественное соотношение компонентов предложенного пиротехнического состава красного сигнального огня рассчитано по математической модели планирования эксперимента и нашло подтверждение по достижению показателей назначения при экспериментальном опробовании опытных образцов зарядов.The quantitative ratio of the components of the proposed pyrotechnic composition of the red signal fire was calculated according to the mathematical model of experiment planning and was confirmed by the achievement of the designation indicators during experimental testing of prototype charges.
Предложенная композиция приготавливается по принятой в пиротехнике технологии смешивания в штатном смесителе, куда помещают все порошковые компоненты мерными долями (мас. %): 22±2 стронций азотнокислый, 38±2 калий хлорнокислый, 10±0,5 стронций углекислый, 8±1 ПАМ-4, 12±1,0 хлорпарафин ХП-66Т, 6±1 фенолоформальдегидная смола и 2±0,5 стеарат кальция, которые смешивают в течении 7-10 минут.The proposed composition is prepared according to the mixing technology adopted in pyrotechnics in a standard mixer, where all powder components are placed in measured fractions (wt.%): 22±2 strontium nitrate, 38±2 potassium perchlorate, 10±0.5 strontium carbonate, 8±1 PAM -4, 12 ± 1.0 chlorinated paraffin HP-66T, 6 ± 1 phenol-formaldehyde resin and 2 ± 0.5 calcium stearate, which are mixed for 7-10 minutes.
После этого в приготовленную смесь добавляют 20%-ный раствор фторкаучука СКФ-32 в ацетоне в количестве 10±2 (2±0,5 - на сухое вещество) мас. %, после чего смешивают в течении 5-7 минут до равномерного распределения компонентов в объеме. Затем приготовленную смесь пропускают через гранулятор и готовый состав выгружают в лотки и провяливают на стеллаже до содержания летучих не более 0,6 мас. %, после чего направляют на прессование зарядов заданных формы и размеров.After that, a 20% solution of fluororubber SKF-32 in acetone is added to the prepared mixture in the amount of 10 ± 2 (2 ± 0.5 - per dry matter) wt. %, after which they are mixed for 5-7 minutes until the components are evenly distributed in the volume. Then the prepared mixture is passed through a granulator and the finished composition is unloaded into trays and dried on a rack until the volatile content is not more than 0.6 wt. %, after which they are sent for pressing charges of a given shape and size.
С целью оптимизации количественного соотношения компонентов состава по изобретению были приготовлены композиции для испытаний, которые включили структурные компоненты в пределах предложенного диапазона, в его середине и за границами оптимизированных значений необходимого минимального и максимального количества их массового содержания в составе.In order to optimize the quantitative ratio of the components of the composition according to the invention, test compositions were prepared that included structural components within the proposed range, in its middle and beyond the optimized values of the required minimum and maximum amounts of their mass content in the composition.
Для достижения улучшенных показателей назначения проведены натурные испытания пиротехнических зарядов с характерным массовым соотношением компонентов, которые представлены в Таблице.To achieve improved performance indicators, full-scale tests of pyrotechnic charges with a characteristic mass ratio of components, which are presented in the Table, were carried out.
Характерные составы для испытанийTypical test compositions
Натурные испытания опытных образцов зарядов из составов №№2-4 полностью подтвердили достижение показателей назначения и пригодность их для использования в качестве сигналов красного огня.Full-scale tests of prototypes of charges from compositions Nos. 2-4 fully confirmed the achievement of intended targets and their suitability for use as red fire signals.
Состав №1 характеризуется неудовлетворительной насыщенностью пламени красным цветом, снижающей дальность различимости сигнала, при этом существенно увеличивается чувствительность сигнальных зарядов к механическим воздействиям, за счет одновременного увеличения содержания в составе калия хлорнокислого и металлического горючего - ПАМ-4.Composition No. 1 is characterized by unsatisfactory saturation of the flame with red, which reduces the range of distinguishability of the signal, while the sensitivity of signal charges to mechanical stress increases significantly, due to the simultaneous increase in the content of potassium perchlorate and metal fuel - PAM-4.
Состав №5 нетехнологичен из-за ухудшения прессуемости зарядов, которые крошатся, так как уменьшение связующих - смолы СФ-342 и фторкаучука СКФ-32 - существенно сказывается на прочности сигнального заряда.Composition No. 5 is non-technological due to the deterioration of the compressibility of the charges, which crumble, since the decrease in binders - SF-342 resin and SKF-32 fluororubber - significantly affects the strength of the signal charge.
Предложенный пиротехнический состав характеризуется эффективным и стабильным формированием красного сигнального огня, дальность видимости и различимости которого увеличена на 12-15%, в 2 раза снижена скорость горения состава и прочность заряда обеспечивает его сохранность при срабатывании в сигнальных патронах по сравнению с прототипом.The proposed pyrotechnic composition is characterized by efficient and stable formation of a red signal fire, the visibility and visibility of which is increased by 12-15%, the burning rate of the composition is reduced by 2 times and the strength of the charge ensures its safety when fired in signal cartridges compared to the prototype.
Сравнение предложенного технического решения с ближайшими аналогами уровня техники не выявило идентичного совпадения совокупности существенных признаков изобретения.Comparison of the proposed technical solution with the closest analogues of the prior art did not reveal an identical match of the essential features of the invention.
Предложенные отличия пиротехнического состава красного огня не являются очевидными для специалиста по пиротехнике, которые прямо не следуют из постановки технической задачи.The proposed differences in the pyrotechnic composition of red fire are not obvious to a specialist in pyrotechnics, which do not directly follow from the formulation of the technical problem.
Изготовление предложенного состава и сигнальных зарядов из него возможно осуществлять на действующем серийном производстве.The production of the proposed composition and signal charges from it can be carried out at the current mass production.
Из вышесказанного можно сделать вывод о соответствии изобретения условиям патентоспособности.From the foregoing, it can be concluded that the invention complies with the conditions of patentability.
Технологический регламент на изготовление предложенного пиротехнического состава красного сигнального огня отработан для серийного производства.The technological regulations for the manufacture of the proposed pyrotechnic composition of the red signal fire have been worked out for mass production.
Claims (2)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2788270C1 true RU2788270C1 (en) | 2023-01-17 |
Family
ID=
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU498276A1 (en) * | 1974-08-27 | 1976-01-05 | Предприятие П/Я А-1928 | Pyrotechnic composition of red fire |
| GB1520601A (en) * | 1977-03-04 | 1978-08-09 | Pains Wessex Ltd | Pyrotechnic composition |
| US4445947A (en) * | 1983-03-18 | 1984-05-01 | Thiokol Corporation | Low cost fluorocarbon flare compositions |
| RU2710190C1 (en) * | 2019-08-29 | 2019-12-24 | Акционерное общество "Федеральный научно-производственный центр "Научно-исследовательский институт прикладной химии" | Pyrotechnical composition of yellow fire |
| RU2722031C1 (en) * | 2019-08-29 | 2020-05-26 | Акционерное общество "Федеральный научно-производственный центр "Научно-исследовательский институт прикладной химии" | Red fire pyrotechnic composition |
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU498276A1 (en) * | 1974-08-27 | 1976-01-05 | Предприятие П/Я А-1928 | Pyrotechnic composition of red fire |
| GB1520601A (en) * | 1977-03-04 | 1978-08-09 | Pains Wessex Ltd | Pyrotechnic composition |
| US4445947A (en) * | 1983-03-18 | 1984-05-01 | Thiokol Corporation | Low cost fluorocarbon flare compositions |
| RU2710190C1 (en) * | 2019-08-29 | 2019-12-24 | Акционерное общество "Федеральный научно-производственный центр "Научно-исследовательский институт прикладной химии" | Pyrotechnical composition of yellow fire |
| RU2722031C1 (en) * | 2019-08-29 | 2020-05-26 | Акционерное общество "Федеральный научно-производственный центр "Научно-исследовательский институт прикладной химии" | Red fire pyrotechnic composition |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AU638031B2 (en) | Explosive and propellant nitrate containing oxidant and ascorbic acid composition | |
| US4130061A (en) | Gun fired projectile having reduced drag | |
| RU2788270C1 (en) | Pyrotechnic composition of red fire | |
| Nagababu et al. | Reduced emission firecrackers: Barium-free pyrotechnic formulations | |
| RU2710186C1 (en) | Pyrotechnic spark-force compound of yellow fire | |
| US6165294A (en) | Pyrotechnical percussion combustion composition for small arms ammunition primers | |
| RU2331619C1 (en) | Pyrotechnic composition of white flame with periodical flame flares in combustion | |
| RU2369591C1 (en) | Aerosol-forming pyrotechnic composition | |
| US2640770A (en) | Igniting composition and method of preparing same | |
| RU2795435C1 (en) | Green fire pyrotechnic composition | |
| RU2350590C1 (en) | Pyrotechnical smoke-forming composition | |
| RU2369592C1 (en) | Pyrotechnic composition for formation of smoke masking curtain | |
| RU2722031C1 (en) | Red fire pyrotechnic composition | |
| RU2550390C1 (en) | Spark-forcing compound for red fireworks | |
| RU2549865C1 (en) | Pyrotechnic composition of colour of fire | |
| RU2710190C1 (en) | Pyrotechnical composition of yellow fire | |
| RU2540626C1 (en) | Pyrotechnic composition of red signal light | |
| RU2484076C2 (en) | Pyrotechnical ignition-blow-out and ignition-rupture composition | |
| RU2710188C1 (en) | Pyrotechnic composition of white fire | |
| RU2719009C1 (en) | Pyrotechnic composition of green fire | |
| US2716599A (en) | Dark burning igniter composition | |
| RU2541026C1 (en) | Pyrotechnical composition of white signal light | |
| RU2744660C1 (en) | Red fire pyrotechnical signal composition | |
| Singh et al. | Selection of an igniter system for magnesium‐based solid fuel rich propellant | |
| US1748288A (en) | Process for making tracer compositions |