Патент на изобретение №2199515

(54) ТЕРОЧНЫЙ ВОСПЛАМЕНИТЕЛЬНЫЙ СОСТАВ ДЛЯ ПИРОТЕХНИЧЕСКИХ УЗЛОВ ВОСПЛАМЕНЕНИЯ

(57) Реферат:

Состав предназначен для изготовления пиротехнических терочных узлов воспламенения и может быть использован при производстве пиротехнических изделий различного назначения, например для пиротехнических игрушек, сигнальных и осветительных ракет. Состав содержит хлорат калия, трехсернистую сурьму, серу, карбонат кальция, клей костный и сенсибилизирующую смесь при определенном соотношении компонентов. Техническим результатом является обеспечение безопасного и надежного инициирования огневого импульса с дальнейшей передачей его к вышибному заряду или к другому элементу пиротехнической цепочки изделия, а также упрощение технологического процесса изготовления терочного узла воспламенения, так как состав не предусматривает раздельного снаряжения. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к терочным воспламенительным составам, предназначенным для изготовления пиротехнических терочных узлов воспламенения, и может быть использовано при производстве пиротехнических изделий различного назначения (пиротехнические игрушки, сигнальные и осветительные ракеты и пр. ). Его основное назначение – инициирование огневого импульса при помощи терочного устройства с дальнейшей передачей его к вышибному заряду или к другому элементу пиротехнической цепи воспламенения.

Простейший пример терочных воспламенительных составов – спичечные составы. В настоящее время во всем мире используются в основном так называемые безопасные спички. Такие спички воспламеняются при трении спичечного состава, нанесенного на головку спички, о намазку спичечной коробки, т.е. для безопасности обращения спичечный состав и состав (намазка), нанесенный на спичечную коробку, хранятся раздельно.

В качестве примера можно привести рецептуру следующего состава (см. Основы пиротехники. А.А.Шидловский. М.: Машиностроение, 1973, с. 290), мас.%:
Хлорат калия – 51,0
Молотое стекло – 15,0
Животный клей – 11,0
Окись цинка – 7,0
Закись-окись железа – 6,0
Сера – 5,0
Двуокись марганца – 4,0
Бихромат калия – 1,0
Намазка на коробке состоит из следующих компонентов, мас.%:
Фосфор красный – 37,2
Трехсернистая сурьма – 33,5
Животный клей – 9,3
Оксид железа (III) – 7,0
Декстрин – 7,0
Двуокись марганца – 3,4
Карбонат кальция – 2,0
Молотое стекло – 0,6
Известны рецептуры спичек, воспламеняющихся при трении о любую шероховатую поверхность (так называемые спички SAW (strike anywhere). Пример такого состава приводится в Elern H. Modern Pyrotechnics. Fundamentals of Applied Physical Pyrochemistry. New York. Chemical Publishing Co., 1961, 320 p., мас.%:
Хлорат калия – 32,0
Стеклянный порошок – 33,0
Клей животный – 11,0
Окись цинка – 6,0
Наполнитель – 4,0
Трисульфид тетрафосфора (P₄S₃) – 10,0
Канифоль – 4,0
Известен терочный воспламенитель по патенту Польши 130357 от 21.11.1983 г. для запалов фрикционного действия, в котором применяется раздельное снаряжение воспламенителя и терочной спирали и содержащий, мас.%:
Смола фенолформальдегидная – 10,0
Стекло кварцевое – 15,0
Хлорат калия – 53,0
Сера – 5,0
Трехсернистая сурьма – 7,0
Двуокись марганца – 8,0
Бихромат калия – 2,0
Инициирование в данном терочном воспламенителе происходит за счет трения по составу спиралью, покрытой смесью следующего состава, мас.%:
Фосфор красный – 56,0
Стеклянный порошок – 24,0
Смола фенолформальдегидная – 20,0
Наиболее близким к настоящему изобретению техническим решением, принятым за прототип, является следующий состав (см. Вспомогательные системы ракетно-космической техники. /Под ред. И.В.Тишунина. М.: Мир, 1970, с. 29, табл. 1.5, состав С), мас.%:
Хлорат калия – 42,0
Трехсернистая сурьма – 42,0
Сера – 3,0
Карбонат кальция – 2,0
Мука – 3,0
Стеклянный порошок – 3,0
Аравийская камедь – 5,0
Недостатком прототипа следует считать низкую чувствительность к трению (см. таблицу).

Целью изобретения является создание терочного воспламенительного состава, предназначенного для изготовления пиротехнических терочных узлов воспламенения, обеспечивающего безопасное и надежное инициирование огневого импульса, с дальнейшей передачей его к вышибному заряду или к другому элементу пиротехнической цепочки изделия, и который может быть использован при производстве пиротехнических изделий различного назначения (пиротехнические игрушки, сигнальные и осветительные ракеты и пр.). Использование данного состава не предусматривает раздельного снаряжения, что упрощает технологический процесс изготовления терочного узла воспламенения.

Задача решается тем, что в терочный воспламенительный состав, включающий хлорат калия, трехсернистую сурьму, серу, карбонат кальция и клей органического происхождения – костный клей, для достижения оптимальной чувствительности к трению дополнительно вводят сенсибилизирующую смесь, содержащую красный фосфор и оксид железа (III), при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Хлорат калия – 40,0-49,5
Трехсернистая сурьма – 24,0-33,0
Сера – 3,0-9,0
Карбонат кальция – 0,5-2,0
Фосфор красный – 6,0-12,0
Оксид железа (III) – 1,0-3,0
Клей костный – Остальное
Изобретательский уровень состава заключается в том, что названные компоненты впервые используются в предлагаемом сочетании и соотношении для приготовления терочного воспламенительного состава, обладающего оптимальными характеристиками по чувствительности к трению.

Состав готовят по принятой в пиротехнике технологии.

Пример на способ приготовления заявляемого состава.

Предварительно компоненты состава сушат при температуре 605^oС в течение 6 часов, измельчают, просеивают через шелковую сетку 61 (с размером ячейки 955 мкм). Подготовленные компоненты: 3,3 г трехсернистой сурьмы, 0,3 г серы, 0,05 г карбоната кальция, 0,6 г фосфора красного, 0,01 г оксида железа (III) смешивают на кальке резиновой пробкой до однородного по цвету состояния. В фарфоровой чашке в 5 мл воды, нагретой до 60^oС, разводят 0,7 г костного клея при постоянном перемешивании. В полученный раствор костного клея засыпают ранее подготовленную смесь компонентов и тщательно перемешивают до однородного состояния. В полученную смесь вводят 4,95 г хлората калия, тщательно перемешивают до получения однородной по цвету пастообразной массы. Полученная масса наносится капельным методом на терочные воспламенительные узлы.

Чувствительность к трению образцов составов определялась на копре K-44-III. Результаты испытаний приведены в таблице, из которой видно, что заявляемый терочный воспламенительный состав более чувствителен к трению (примерно в 3-5 раз), чем прототип.

Достигнутая чувствительность к трению у заявляемого состава достаточна для воспламенения его при трении о любую шероховатую поверхность, что позволит при снаряжении терочных узлов воспламенения обходиться без раздельного снаряжения воспламенительного и терочного элементов.

Таким образом, разработан терочный воспламенительный состав, обладающий оптимальной чувствительностью к трению и предназначенный для изготовления пиротехнических терочных узлов воспламенения. Состав обеспечивает безопасное и надежное инициирование огневого импульса с дальнейшей передачей его к вышибному заряду или к другому элементу пиротехнической цепочки изделия. Данный состав может быть использован при производстве пиротехнических изделий различного назначения (пиротехнические игрушки, сигнальные и осветительные ракеты и пр. ). Терочный воспламенительный узел, снаряженный данным составом, срабатывает при трении о любой шероховатый предмет, что упрощает технологию снаряжения, т.к. не требуется раздельное снаряжение.

Формула изобретения

1. Терочный воспламенительный состав, предназначенный для изготовления пиротехнических терочных узлов воспламенения, включающий хлорат калия, трехсернистую сурьму, серу, карбонат кальция и клей органического происхождения – костный клей, отличающийся тем, что в состав дополнительно вводят сенсибилизирующую смесь при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Хлорат калия – 40,049,5
Трехсернистая сурьма – 24,033,0
Сера – 3,09,0
Карбонат кальция – 0,52,0
Клей костный – 7,010,0
Сенсибилизирующая смесь – Остальное
2. Терочный воспламенительный состав по п.1, отличающийся тем, что в качестве сенсибилизирующей смеси состав содержит смесь следующего состава, мас.%:
Фосфор красный – 6,012,0
Оксид железа (III) – 1,03,0к

РИСУНКИ