Патент на изобретение №2252925
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
(54) ВЗРЫВЧАТЫЙ СОСТАВ
(57) Реферат:
Изобретение относится к взрывчатым веществам (ВВ) на основе смеси мощного бризантного ВВ с невзрывчатыми компонентами, которые могут быть использованы в качестве заряда для снаряжения различных изделий. Предложен взрывчатый состав, содержащий 2,4,6,8,10,12-гексанитро-2,4,6,8,10,12-гексаазатетрацикло(5,5,0,0,3,11,05,9)додекан и флегматизатор – стеариновую кислоту и/или парафин, и/или церезин, или их смеси. Взрывчатый состав обладает высокими эксплуатационными свойствами: повышенной плотностью и скоростью детонации при одновременном сохранении параметров безопасности на уровне широко применяемых ВВ. 4 табл.
Изобретение относится к смесевым взрывчатым веществам (ВВ) на основе смеси мощного бризантного ВВ с невзрывчатыми компонентами, которые могут быть использованы в качестве заряда для снаряжения различных изделий. В качестве бризантных ВВ в настоящее время используются октоген, гексоген, которые в связи с высокой чувствительностью и невозможностью переработки в готовое изделие в чистом виде не применяются, а используются только в смеси с различными невзрывчатыми связками (флегматизаторами), понижающими их чувствительность и обеспечивающими безопасную переработку смеси в изделие. В качестве связок-флегматизаторов применяются предельные и непредельные твердые углеводороды, такие как парафин, воск, церезин и др. химические соединения на их основе типа стеарина, а также различные полимеры и каучуки, пластифицированные активными (взрывчатыми) и неактивными жидкими пластификаторами. Содержание флегматизаторов в мощных ВВ обычно составляет от 2,5 до 10 мас.%. Так, например, широко используется состав, содержащий 93,5…95% гексогена и 5…6,5 мас.% флегматизатора, состоящего из смеси церезина синтетического (45%), церезина природного (15%), стеарина (38,8%) и красителя оранжевого жирорастворимого (1,2%) [1]. Этот состав имеет скорость детонации 8,2 км/с при плотности 1,64 г/см3 и 8,0 км/с при плотности 1,6 г/см3. Также широко применяется состав на основе октогена (97,5%) и флегматизатора (2,5%), состоящего из полиметилметакрилата (1,2%), оксизина (0,8%) и графита (0,5%) [1]. Этот состав имеет скорость детонации 8,85 км/с при плотности 1,84 г/см3 и 8,65 км/с при плотности 1,8 г/см3. Известны и другие широко применяемые смесевые взрывчатые составы [1]. Одним из недостатков используемых в настоящее время смесевых взрывчатых веществ является их недостаточно высокая скорость детонации. В связи с этим широко проводятся работы по синтезу новых, более мощных, чем октоген и гексоген, ВВ. В последнее время синтезирован представитель класса циклических нитраминов 2,4,6,8,10,12-гексанитро-2,4,6,8,10,12-гексаазатетрацикло(5,5,0,0,1,11, 05,9)додекан (ГАВ, CL-20) [2]. Это вещество имеет плотность 2,04 г/см3 и скорость детонации 9360 м/с (при плотности 1,85 г/см3), что выше аналогичных параметров октогена: 1,904 г/см3 и 9350 м/с (при 1,9 г/см3) соответственно. Характеристики по чувствительности, химической стойкости и токсичности у ГАВ находятся на уровне октогена. Известно сравнительно немного работ по созданию мощных взрывчатых составов, содержащих ГАВ. В патенте [3] предложены составы на основе ГАВ и активной связки в количестве 5…10 мас.%, содержащей такие полимеры, как: полиглицидилнитрат (PGN); нитроатометил-метилоксетан (poly-NMMO); полиглицидилазид (GAP) и др. Характеристики по чувствительности состава на основе ГАВ с NMMO в сравнении с аналогичными составами на основе октогена приведены в табл.1.
Состав, содержащий 95% ГАВ и 5% PGN, имеет экспериментально измеренную скорость детонации 9,013 км/с при плотности 1,932 г/см3 (степень запрессовки 96,65%) и 8,958 км/с при 1,917 г/см3 (95,9%). Наиболее близким к заявляемому является состав, предложенный в работе [4], состоящий из продукта ГАВ, флегматизированного полиуретановым полимером Estane-5703-P (состав RX-39AB). В табл.2 приведены экспериментальные данные для этого состава в сравнении с ВВ на основе октогена (шифр LX-14), содержащим в качестве связки тот же полиуретановый полимер. Там же приведены содержащиеся в работе [4] данные для чистого ГАВ и октогена.
Данный состав на основе ГАВ обладает хорошей прессуемостью и имеет скорость детонации заметно выше, чем составы, содержащие октоген. Однако он обладает рядом недостатков: недостаточно высокой скоростью детонации, более высокой чувствительностью по сравнению с аналогичными составами на основе октогена и сравнимую с чувствительностью чистого октогена (см. табл.1, 2). Эти недостатки отрицательно отражаются на эффективности использования данных ВВ и безопасности их производства и переработки в промышленных условиях. Задачей настоящего изобретения является разработка взрывчатого состава с улучшенными эксплуатационными свойствами за счет повышения его плотности и скорости детонации при одновременном сохранении параметров безопасности на уровне широко применяемых ВВ. Поставленная задача решается предлагаемой рецептурой взрывчатого состава, который содержит продукт ГАВ и флегматизатор при следующем соотношении компонентов, мас.%: продукт ГАВ 98,5…97,0 флегматизатор 1,5…3,0 При этом в качестве флегматизатора может быть использована стеариновая кислота, и/или парафин, и/или церезин или их смеси. Наличие нижнего и верхнего пределов в заявляемом взрывчатом составе позволяет варьировать количественным содержанием входящих в него ингредиентов и создавать в заявляемых пределах составы, которые обладают высокой плотностью и скоростью детонации при сохранении на приемлемом уровне требований по чувствительности и технологичности переработки в готовое изделие. Рецептура с указанными пределами содержания компонентов является оптимальной. Повышение содержания флегматизатора более 3 мас.% приводит к уменьшению скорости детонации и плотности состава, а снижение менее 1,5 мас.% приводит к росту чувствительности состава к механическим воздействиям, ухудшению его прессуемости и, как следствие, к падению плотности и скорости детонации готового изделия. В табл.3 приведены некоторые экспериментальные характеристики состава, содержащего 98 мас.% продукта ГАВ и 2 мас.% стеариновой кислоты (СК) в сравнении с чистым ГАВ и смесевым ВВ на основе октогена (ОК-состав).
Предлагаемый состав обладает хорошими эксплуатационными характеристиками и достаточно низкими показателями по чувствительности. Он изготавливается известными в технике методами, а переработка его в готовое изделие производится методом холодного или горячего прессования. Входящий в рецептуру предлагаемого ВВ продукт ГАВ имеет технологически отработанный процесс получения, а в ФГУП “ФНПЦ “Алтай” (г.Бийск) создано опытно-промышленное производство этого продукта. Остальные компоненты данного состава производятся промышленностью в широких масштабах. Для экспериментальной проверки предлагаемого состава были приготовлены следующие рецептуры, изучение которых подтвердило обоснованность предлагаемых решений (табл.4). Аналогичные результаты с точностью до 1% получены на составах, содержащих парафин и церезин, а также их смесях со стеариновой кислотой в соотношении 50/50. Состав рецептуры № 1 обладает повышенной чувствительностью к удару, плохой прессуемостью и, как следствие, как при горячем, так и при холодном прессовании, дает низкие плотность и скорость детонации. Рецептура № 5, хотя и имеет низкую чувствительность к механическим воздействиям, однако обладает пониженной скоростью детонации ввиду заметного повышенного содержания инертного флегматизатора в ее составе. Предложенная рецептура взрывчатого состава прошла всестороннюю проверку в стендовых условиях и готовится к внедрению в опытно-промышленное производство. Источники информации 1. LLNL Explosive Handbook. Properties of Chemical Exsplosives and Explosive Simlants/Dobratz B.M., Livermore, California, 1981. 2. Пат. РФ 2199540 от 26.04.01, Россия. Способ получения 2,4,6,8,10,12-гексанитро-2,4,6,8,10,12-гексаазатетрацикло(5,5,0,01,11,05,9)дoдeкaнa. / Cыcoлятин С.В., Лобанова А.А., Черникова Ю.Т. 3. Пат. 5587533, США, High performanse pressable explosive compositions. / Braithwaite P.C., Lund O.K., Wardle R.B. (США). Формула изобретения
Взрывчатый состав, содержащий 2,4,6,8,10,12-гексанитро-2,4,6,8,10,12-гексаазатетрацикло (5,5,0,0,3,11,05,9)додекан и флегматизатор, отличающийся тем, что в качестве флегматизатора он содержит стеариновую кислоту, и/или парафин, и/или церезин, или их смеси при следующем соотношении компонентов, мас.%: 2,4,6,8,10,12-гексанитро -2,4,6,8,10,12-гексаазатетрацикло -5,5,0,0,3,11,05,9)додекан 98,5-97,0 флегматизатор 1,5-3,0
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
