Пиротехнический состав для взрывающихся мишеней - RU2733446C1

Описание

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.

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.

Недостатком известного состава является следствие высокой чувствительности - опасность несанкционированной вспышки в технологическом процессе, что ограничивает промышленное серийное производство зарядов из него.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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).

Результаты испытаний различных составов на чувствительность к удару ГОСТ 4545-88 представлены в таблицах 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.

Реферат

Изобретение относится к вспомогательным средствам для спортивной стрельбы. Пиротехнический состав для взрывающихся мишеней включает окислитель, горючее, катализатор, краситель и стабилизатор химической стойкости, в качестве которого используют эфираты полихлорцинкатов металлов IIА группы в количестве 0,001-3,0 мас.%. Изобретение позволяет снизить опасность самопроизвольного взрыва пиротехнических мишеней вследствие автокаталитического разложения компонентов при хранении и эксплуатации. 3 табл.

Формула