Патент №1777320
Авторы: Смола, Газизов, Кукарников, Бейкин, Мадякин, Косточко, Салин, Абдуллин, Иванов, Тютюник, Пономарева, Тихонова, Сикавин
Пиротехнический фейерверочный состав цветного огня, включающий нитроцеллюлозу, металлическое горючее, стабилизатор химической стойкости и соединения, придающие пламени окраску, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности путем увеличения силы света и насыщенности цвета пламени, он содержит в качестве нитроцеллюлозы коллоксилин, в качестве металлического горючего магний или сплав магния с алюминием, в качестве стабилизатора химической стойкости симм-диэтилдифениломочевину и дополнительно содержит нелетучий пластификатор коллоксилина-нитроглицерин и/или динитратдиэтиленгликоль или их смесь с динитротолуолом и технологическую добавку вазелиновое масло при следующем соотношении компонентов, мас.%
Коллоксилин 23,8-47,2
Нелетучий пластификатор коллоксилина нитроглицерин и/или динитратдиэтиленгликоль или их смесь с динитротолуолом в соотношении от 5:1 до 14:1 15,2-31,3
Симм-диэтилдифенилмочевина 0,5-1,5
Металлическое горючее магний или сплав магния с алюминием 8,0-25,0
Соединения, придающие пламени окраску 12,0-30,0
Состав по п.1, отличающийся тем, что, с целью улучшения воспламеняемости и придания пламени зеленого цвета, он содержит в качестве соединений, придающих окраску пламени, нитрат бария и (или) карбонат бария в количестве 8,0-20,0 мас.% совместно с поливинилхлоридом или перхлорвиниловой смолой или сополимером винилхлорида с винилацетатом в количестве 4,0-10,0 мас.%
Состав по п.1, отличающийся тем, что, с целью улучшения воспламеняемости и придания пламени красного цвета он содержит в качестве соединений, придающих окраску пламени нитрат стронция и/или карбонат стронция в количестве 8,0-20,0 мас.% совместно с поливинилхлоридом или перхлорвиниловой смолой или сополимером винилхлорида с винилацетатом в количестве 4,0 -10,0 мас.%
Изобретение относится к пиротехнике, а именно к разработке и производству фейерверочных и сигнальных изделий.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к изобретению является пиротехнический состав цветного огня, включающий, мас.% азотнокислый барий или азотнокислый стронций соответственно для составов зеленого или красного огня 15-25, алюминиево-магниевый сплав 10-20, поливинилхлорид 6-12, нитрат целлюлозы (N > 12%), т.е. пироксилин 41,5-68,5, дифениламин 0,5-1,5. Недостатками известного изобретения являются невысокая сила света и насыщенность цветом пламени, отказы в воспламенении в фейерверочных изделиях.
Цель изобретения повышение эффективности состава за счет увеличения силы света, насыщенности цветом пламени и улучшения воспламеняемости.
Поставленная цель достигается благодаря тому, что пиротехнический состав цветного огня, включающий нитрат целлюлозы, металлическое горючее, стабилизатор химической стойкости и соединения, придающие окраску пламени, содержит в качестве нитрата целлюлозы коллоксилин, в качестве стабилизатора химической стойкости симм.-диэтилдифенилмочевину (централит N 2) и дополнительно содержит нелетучий пластификатор коллоксилина-нитроглицерин и/или динитратдиэтиленгликоль или их смесь с динитротолуолом и технологическую добавку вазелиновое масло при соотношении компонентов, мас.%
Коллоксилин 23,8-47,2
Нелетучий пластификатор коллоксилина-нитроглицерин и/илидинитратдиэтиленгликоль или их смесь с динитротолуолом в соотношении от 5:1 до 14:1 15,2-31,3
Металлическое горючее магний или сплав магния с алюминием 8,0-25,0
Соединения,придающие окраску пламени 12,0-30,0
В качестве соединений, придающих окраску пламени, состав содержит нитрат бария и/или карбонат бария (зеленый огонь) или нитрат стронция и/или карбонат стронция (красный огонь) в количестве 8,0-20,0 мас.%% совместно с поливинилхлоридом или перхлорвиниловой смолой или сополимером винилхлорида с винилацетатом в количестве 4,0-10,0 мас.% Все компоненты имеют широкую сырьевую базу и выпускаются промышленностью. Компоненты состава не токсичны и не дефицитны. Пиротехнические составы химически стойки и физически стабильны.
Чувствительность к удару и трению составов находится на уровне чувствительности штатных баллистных порохов средней калорийности. Технология приготовления составов следующая: компоненты загружали в "варочный" котел и в процессе "варки" перемешивали до получения однородности. Как правило, для получения высокотехнологической массы соотношение между коллоксилином и пластификатором находится в пределах 7:3 и 1:1 соответственно. При введении в состав магния в воду добавляют бихромат калия.
Готовую массу отделяли от основной части воды и пластифицировали на вальцах.
При использовании нитрата стронция или нитрата бария его вводят после отжима воды перед вальцеванием. После пластификации состав формуют по технологии проходного прессования на шнек-прессе в шнуры, которые затем режут на пироэлементы заданной длины.
Испытания образцов проводили при торцовом горении элемента по стандартным методикам. Результаты сравнительных испытаний предлагаемого состава и состава-прототипа приведены в табл.1 и 2. Из приведенных данных видно, что все варианты предлагаемого состава цветного огня при выбранном соотношении компонентов обладают более высокой силой света, насыщенностью цветом пламени и лучшей воспламеняемостью в натурных изделиях по сравнению с составом-прототипом.
Пользование составом позволит повысить воспламеняемость, видимость с расстояния, красочность и зрелищный эффект фейерверка, различимость сигнальных средств и позволит формовать изделия как методом глухого, так и проходного прессования на оборудовании и по режимам, применяемым в производстве баллистных порохов в широком диапазоне габаритов получаемых изделий.
Использование: пиротехника, при производстве и пуске фейерверков.
Сущность изобретения: состав содержит, мас.%: 23,8-47,2 коллоксилина, 15,2-31,3 нитроглицерина и/или динитратдиэтиленгликоля или их смеси с динитротолуолом в соотношении от 5:1 до 14:1, 0,5-1,5% симм-диэтилдифенилмочевины, 8,0-25,0% магния или сплава магния с алюминием и 8,0-20,0% нитрата бария и/или карбоната бария (в случае зеленого огня) или нитрата стронция и/или карбоната стронция (в случае красного огня) совместно с поливинилхлоридом или перхлорвиниловой смолой или сополимером винилхлорида с винилацетатом. Составы готовятся по технологии баллистных порохов и перерабатываются в изделия проходным или глухим прессованием.
Характеристики состава: сила света 1200 - 6000 kg, насыщенность цвета пламени 82-85% (зеленый), 94-98% (красный), хорошая воспламеняемость. 2 табл.
Таблица 1
Наименование компонентов, характеристики составов
|
Содержание компонентов, % значения параметров | ||||||||||||||
Прототип | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | |
Пироксилин | 54 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
Коллоксилин | - | 31,3 | 46,9 | 41,7 | 31 | 34 | 31 | 31 | 33,8 | 43,7 | 43,7 | 47,2 | 34,8 | 40,1 | 23,8 |
Нитроглицерин | - | 31,3 | - | 27,8 | 20 | 18,1 | 20 | 20 | - | 12,6 | 12,6 | 13,6 | 10 | 11,6 | 7,6 |
Динитратридэленгликоль | - | - | 24,5 | - | 10 | 13,2 | 10 | 10 | 27,7 | 12,9 | 12,9 | 13,9 | 10,3 | 11,8 | 7,6 |
Динитротолуол | - | - | - | - | - | - | - | - | - | 2,7 | 2,7 | 3,0 | 2,2 | 2,5 | 2,5 |
Централит №2 | - | 1,4 | 2,0 | 1,5 | 2,0 | 2,0 | 2,0 | 2,0 | 2,0 | 1,4 | 1,4 | 1,5 | 1,1 | 1,3 | 2,0 |
Вазелиновое масло | - | 1,0 | 0,6 | 1,0 | 1,0 | 1,3 | 1,0 | 1,0 | 0,5 | 0,7 | 0,7 | 0,8 | 0,6 | 0,7 | 1,5 |
АМД-50 | - | - | - | - | - | - | - | 8 | 8 | 10 | - | - | - | - | - |
ПАМ-4 | 15 | 18 | 10 | 10 | - | - | - | - | - | - | - | 8 | 25 | 16 | 25 |
МПФ-4 | - | - | - | - | 8 | 11,4 | 8 | - | - | - | 8 | - | - | - | - |
Поливинилхлорид | 10 | - | - | - | 8 | 9,0 | 8 | - | - | - | 8 | - | - | - | - |
Сополимер ВА-15 | - | - | - | - | - | - | - | 8 | 8 | - | - | - | - | - | - |
Перхлорвиниловая смола | - | 6 | 6 | 6 | - | - | - | - | - | 6 | - | - | 4 | 6 | 10 |
Гексахлорэтан | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
Карбонат бария | - | 11 | 10 | 12 | 10 | 11 | - | 10 | 10 | 10 | 10 | 8 | 10 | 10 | 10 |
Нитрат бария | 20 | - | - | - | 10 | - | 20 | 10 | 10 | - | - | - | - | - | 10 |
Дифениламин | 1,0 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
Скорость горения, мм/с | 1,2 | 1,6 | 1,4 | 1,6 | 2,5 | 2,0 | 2,5 | 2,6 | 2,4 | 1,7 | 2,5 | 1,50 | 2,8 | 1,70 | 18 |
Сила света, кд | 880 | 1400 | 1200 | 1200 | 3650 | 1120 | 3600 | 3900 | 3800 | 1240 | 2113 | 4200 | 4000 | 1740 | 3100 |
Насыщенность цвета пламени,% | 73 | 85 | 84 | 84 | 84 | 85 | 85 | 85 | 85 | 84 | 86,6 | 62 | 83 | 84 | 84 |
Воспламеняемость в натурных изделиях,% | |||||||||||||||
без обмазки ВС | 0 | 40 | 40 | 60 | 60 | 40 | 40 | 60 | 40 | 40 | 60 | 40 | 40 | 40 | 40 |
с обмазкой ВС | 60 | 80 | 80 | 80 | 80 | 80 | 100 | 100 | 100 | 80 | 100 | 100 | 100 | 80 | 100 |
Таблица 2
Наименование компонентов, характеристики составов
|
Содержание компонентов, % значения параметров | ||||||||||||||
Прототип | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | |
Пироксилин | 54 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
Коллоксилин | - | 31,3 | 46,9 | 41,7 | 31 | 34 | 31 | 31 | 33,8 | 43,7 | 43,7 | 47,2 | 34,8 | 40,1 | 23,8 |
Нитроглицерин | - | 31,3 | - | 27,8 | 20 | 18,1 | 20 | 20 | - | 12,6 | 12,6 | 13,6 | 10 | 11,6 | 7,6 |
Динитратридэленгликоль | - | - | 24,5 | - | 10 | 13,2 | 10 | 10 | 27,7 | 12,9 | 12,9 | 13,9 | 10,3 | 11,8 | 7,6 |
Динитротолуол | - | - | - | - | - | - | - | - | - | 2,7 | 2,7 | 3,0 | 2,2 | 2,5 | 2,5 |
Централит №2 | - | 1,4 | 2,0 | 1,5 | 2,0 | 2,0 | 2,0 | 2,0 | 2,0 | 1,4 | 1,4 | 1,5 | 1,1 | 1,3 | 2,0 |
Вазелиновое масло | - | 1,0 | 0,6 | 1,0 | 1,0 | 1,3 | 1,0 | 1,0 | 0,5 | 0,7 | 0,7 | 0,8 | 0,6 | 0,7 | 1,5 |
АМД-50 | - | - | - | - | - | - | - | 8 | 8 | 10 | - | - | - | - | - |
ПАМ-4 | 15 | 18 | 10 | 10 | - | - | - | - | - | - | - | 8 | 25 | 16 | 25 |
МПФ-4 | - | - | - | - | 8 | 11,4 | 8 | - | - | - | 8 | - | - | - | - |
Поливинилхлорид | 10 | - | - | - | 8 | 9,0 | 8 | - | - | - | 8 | - | - | - | - |
Сополимер ВА-15 | - | - | - | - | - | - | - | 8 | 8 | - | - | - | - | - | - |
Перхлорвиниловая смола | - | 6 | 6 | 6 | - | - | - | - | - | 6 | - | - | 4 | 6 | 10 |
Гексахлорэтан | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
Карбонат стронция | - | 11 | 10 | 12 | 10 | 11 | - | 10 | 10 | 10 | 10 | 8 | 10 | 10 | 10 |
Нитрат стронция | 20 | - | - | - | 10 | - | 20 | 10 | 10 | - | - | - | - | - | 10 |
Дифениламин | 1,0 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
Скорость горения, мм/с | 1,2 | 1,6 | 1,4 | 1,5 | 1,5 | 1,4 | 1,5 | 1,5 | 1,7 | 1,9 | 3,5 | 1,1 | 1,9 | 1,6 | 1,4 |
Сила света, кд | 1000 | 2500 | 2250 | 2300 | 1433 | 2780 | 3327 | 2210 | 2195 | 3909 | 3268 | 1370 | 6000 | 3570 | 2260 |
Насыщенность цвета пламени,% | 91 | 96 | 95 | 96 | 97 | 96,5 | 96 | 95,3 | 94,5 | 98 | 97,5 | 93 | 94,5 | 96 | 94 |
Воспламеняемость в натурных изделиях,% | |||||||||||||||
без обмазки ВС | 0 | 40 | 40 | 40 | 40 | 40 | 40 | 40 | 40 | 40 | 60 | 40 | 60 | 60 | 20 |
с обмазкой ВС | 60 | 80 | 100 | 80 | 80 | 80 | 100 | 80 | 80 | 100 | 100 | 80 | 100 | 100 | 80 |