Патент на изобретение №2323919
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
(54) ГАЗОГЕНЕРИРУЮЩИЙ СОСТАВ
(57) Реферат:
Состав для получения газов высокого давления с температурой 20-80°С может использоваться в твердотопливных газогенераторах, предназначенных для надува средств спасения на воде, а также в системах пожаротушения содержит, мас.%: нитроцеллюлозу – 30-50; нитрогуанидин – 30-53; карбонат магния – 17-37; катализатор скорости горения – 0-3. Технический результат – повышение удельной газопроизводительности, снижение пористости состава, снижение скорости горения, возможность применения состава в технологии проходного прессования. 1 табл.
Изобретение относится к области разработки составов для получения газов высокого давления с температурой 20-80°С. В настоящее время актуальной является проблема по разработке твердотопливных химических источников газов (газогенераторов), которые могут быть использованы во всех системах надува средств спасения на воде, например спасательные жилеты с объемом камеры 0.016-0.02 м3, индивидуальные плавучести с объемом полости 0.2-0.3 м3; четырех-, шести-, десяти-, двадцатиместные плоты с объемом полости 0.8-2.0 м3, а также в системах пожаротушения: весь параметрический ряд порошковых огнетушителей и систем пожаротушения. Известен состав на основе нитратов целлюлозы и калия, состоящий в % по массе из: – окись меди 6-20; – дифениламин 0.8-0.95; – остаточный спирто-эфирный растворитель 2.4-2.9; – влага 0.8-0.95; – пироксилин – остальное до 100% (RU №2102366 от 20.01.1998) Недостатком известного состава является высокая температура генерируемого газа (140-1900°С). Техническим результатом, на достижение которого направлено создание данного изобретения, является низкая температура генерируемого газа (20-80°С). Данный технический результат достигается тем, что в газогенерирующий состав на основе нитратов целлюлозы, дополнительно ввели нитрогуанидин, карбонат магния и катализатор скорости горения, при следующем соотношении компонентов в % по массе: нитроцеллюлоза – 30-50; нитрогуанидин – 30-53; карбонат магния – 17-37; катализатор скорости горения, например, гопкалит – 0-3. В этом случае на данных компонентах в пределах указанного процентного содержания представляется возможность провести корректировку состава применительно к каждому конкретному изделию, подлежащего надуву, например, увеличивая процентное содержание нитроцеллюлозы и вводя катализатор скорости горения, за счет других компонентов можно увеличивать секундный газоприход, и наоборот, что обеспечивает более широкую область применения данного состава. Составы разрабатывались применительно к технологии проходного прессования, диаметр образцов составлял 23·10-3 м, длина 7.0·10-2 м, блоки имели семь каналов диаметром 1.5·10-3 м, пористость 15-25%. Данное соотношение ингредиентов подтверждается техническими результатами испытаний составов, представленных в таблице.
Примечание: температура генерируемого газа по прототипу составляет 140-1900°С. Из полученных результатов испытаний видно, что составы на основе 30-50% нитроцеллюлозы, 30-53% нитрогуанидина, 17-40% карбоната магния позволяют получать составы с удельной газопроизводительностью 0.48-0.62 м3/кг, плотностью 1.37-1.682 г/см3 и скоростью горения в 3.45-9.2·10-3 м/с. Температура в зоне экзотермических реакций разложения для составов по позиции 1 – 485°С, позиции 5 – 420±10°С, позиции 10 – 394°С. Калорийность состава по позиции 5 составила 1120 кДж/кг. Для этого же состава был определен состав продуктов сгорания методом газовой хроматографии, который показал, что продукты сгорания состоят на 73.2% по массе из азота и углекислого газа, водорода – 1.28%, окиси углерода II – 25.3%, углеводороды: С2Н4 – 0.022%, C2H6 – 0.008, остальное – неидентифицированные газы. Введение в состав катализаторов скорости горения, например 2% гопкалита, в состав ГТС по пункту 5 приводит к повышению скорости горения до 10.6·10-3 м/с, то есть на 29.2%, что также позволяет расширить область применения состава. Предлагаемый газогенерирующий состав может быть широко использован в химических источниках газа, предназначенных для надува средств спасения на воде и пожаротушения, а также для надува пневмодомкратов, камер колес автомобилей и других устройств, требующих наличия газа, например, в системах вытеснения.
Формула изобретения
Газогенерирующий состав на основе нитроцеллюлозы, отличающийся тем, что он содержит нитрогуанидин, карбонат магния и дополнительно может содержать катализатор скорости горения при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
