Химические реактивы,
комплектующие и оборудование
для пиротехники

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
Поделиться: