Способ получения пористого сферического пороха

Способ получения пористого сферического пороха

Реферат

Изобретение относится к области получения пористых сферических пороков (СФП) для стрелкового оружия, например гладкоствольного дробового ружья.

В патентах [1, 2] предложены способы получения СФП, заключающиеся в раздельном приготовлении нитратцеллюлозного лака в растворителе, водного раствора эмульгатора и водорастворимой соли (например, сернокислого натрия, хлористого натрия), смешении лака и водного раствора эмульгатора, диспергировании на сферические частицы и отгонке растворителя, промывке и сушке.

Недостатком этих способов является высокая насыпная плотность получаемых порохов и, как следствие, высокое значение массы порохового заряда, при которой обеспечиваются требуемые баллистические характеристики дробового патрона.

Наиболее близким техническим решением (прототипом) является способ получения СФП для охотничьего оружия [3], включающий приготовление порохового лака в водной среде при перемешивании нитратов целлюлозы (НЦ) и дифениламина с этилацетатом (ЭА), добавление к лаку костного клея, диспергирование порохового лака на сферические частицы и удаление ЭА при нагревании смеси. В качестве НЦ используют пироксилин №1 или пироксилин №1 с возвратно-технологическими отходами, которую в течение 10-15 минут перемешивают в 4-5 мас. частях воды на одну массовую часть пироксилина №1 или пироксилина №1 с возвратно-технологическими отходами совместно с дифениламином в количестве 0,6-1,2% и дополнительно вводимыми техническим углеродом в количестве 0,3-1,0%, поступающем в виде водной суспензии с концентрацией 20-30 мас.%, и медь (II) свинец (II) фталат оксидом в количестве 0,5-2,5% от массы пироксилина №1, ЭА вводят в количестве 2,4-3,6 мас. частей, а нагревание смеси для удаления ЭА ведут до температуры 92-94°С.

Недостатком данного способа является невозможность получения порохов с пористостью более 30%.

Задачей изобретения является получение СФП с пористостью более 30%.

Технический результат достигается тем, что в способе получения СФП, включающем перемешивание компонентов в течение 10-15 минут, приготовление порохового лака в ЭА, диспергирование в присутствии клея, отгонку ЭА и сушку, перемешивание компонентов осуществляют в водном растворе, содержащем до 3,0 мас.% соли, а в качестве клея используют мездровый клей.

В предлагаемом способе для получения пористой структуры пороховых элементов соль вводят в дисперсионную среду перед стадией лакообразования или не вводят вообще. Количество вводимой соли изменяется до 3,0 мас.% по отношению к воде. Соль не вводится, если необходима пористость пороха в пределах 30-35%. Увеличение концентрации соли более 3,0% нецелесообразно, так как она в дальнейшем не оказывает влияние на пористость пороха.

Приведены примеры выполнения способа получения СФП в пределах граничных условий для конкретного рецептурного состава, в таблице приведены характеристики порохов.

Пример 1. В реактор объемного типа, снабженный мешалкой и рубашкой обогрева, заливается 400 л воды, загружается 100 кг смеси, состоящей из 8 кг нитроглицерина (НГц), 1,5 кг ДФА, 0,5 кг централита (№1 или №2 - стабилизатор химической стойкости) и 90 кг НЦ и перемешивается в течение 10 минут. Затем заливается 410 л ЭА и смесь перемешивается в течение 30 ми-минут с одновременным подъемом температуры до 68°С. При этой температуре вводится раствор эмульгатора в 50 л воды. Пороховой лак диспергируется в течение 15 минут до требуемых размеров частиц, затем отгоняется ЭА. Полученный СФП промывается, сортируется, сушится.

Таблица 1Характеристики пороков, изготавливаемых по предлагаемому и известному (прототипу) способам
Наименование показателя	По предлагаемому способу	По известному способу
Пример 1	пример 2	пример 3	пример 4
Дозировка Na2SO4, мас.% к воде	0	0,5	2,0	3,0	-
Последовательность ввода Na2SO4		до ввода ЭА	до ввода ЭА	до ввода ЭА	после диспергирования
Продолжительность перемешивания компонентов, мин	10	10	15	15
Кратность дозировки эмульгатора	1	1	1	1	1
Продолжительность диспергирования, мин.	15	15	20	20	70
Кажущаяся плотность, г/см3	1,07	0,84	0,62	0,61	1,06
Пористость пороховых элементов, %	33	47	62	62	34

Пример 2. В реактор заливается 450 л воды, вводится 2,25 кг (0,5 мас.%) Na₂SO₄, загружается 100 кг смеси, состоящей из 8 кг НГц, 1,5 кг ДФА, 0,5 кг централита и 90 кг НЦ и перемешивается в течение 10 минут. Затем заливается 410 л ЭА и смесь перемешивается в течение 30 минут с одновременным подъемом температуры до 68°С. При этой температуре вводится эмульгатор. Пороховой лак диспергируется в течение 15 минут до требуемых размеров частиц, затем отгоняется ЭА. Полученный СФП промывается, сортируется, сушится.

Пример 3. В реактор заливается 450 л воды, вводится 9 кг (2,0 мас.%) Na₂SO₄, загружается 100 кг смеси, состоящей из 8 кг НГц, 1,5 кг ДФА, 0,5 кг централита и 90 кг НЦ и перемешивается в течение 15 минут. Затем заливается 410 л ЭА и смесь перемешивается в течение 30 минут с одновременным подъемом температуры до 68°С. При этой температуре вводится эмульгатор (мездровый клей). Пороховой лак диспергируется в течение 20 минут до требуемых размеров частиц, затем отгоняется ЭА. Полученный СФП промывается, сортируется, сушится.

Пример 4. В реактор заливается 450 л воды, вводится 13,5 кг (3,0 мас.%) Na₂SO₄, загружается 100 кг смеси, состоящей из 8 кг НГц, 1,5 кг ДФА, 0,5 кг централита и 90 кг НЦ и перемешивается в течение 15 минут. Затем заливается 410 л ЭА и смесь перемешивается в течение 30 минут с одновременным подъемом температуры до 68°С. При этой температуре вводится эмульгатор. Пороховой лак диспергируется в течение 20 минут до требуемых размеров частиц, затем отгоняется ЭА. Полученный СФП промывается, сортируется, сушится.

Из таблицы следует, что пороха, изготовленные по предлагаемому способу, имеют пористость в пределах 33-62%. Порох аналогичного состава, полученный по известному способу -10%. Предлагаемый способ при минимизации энергетических, временных затрат и сокращении расхода соли обеспечивает более широкие возможности варьирования пористостью пороховых элементов.

Литература

1. Патент США №2931800, 1960, кл. 260-223, МКИ С 08 В 1/04.

2. Патент ФРГ №1067719, 1960, НКИ 78 С 20, МКИ С 06 В.

3. А.С. СССР №1727375, 1997, МКИ С 06 В 21/00.

Способ получения пористого сферического пороха, включающий перемешивание компонентов в течение 10-15 мин, приготовление порохового лака в этилацетате, диспергирование в присутствии клея, отгонку этилацетата и сушку, отличающийся тем, что перемешивание компонентов осуществляют в водном растворе, содержащем до 3,0 мас.% соли, а в качестве клея используют мездровый клей.