способ получения пористого сферического пороха для дробовых патронов к гладкоствольному оружию

Формула изобретения

Способ получения пористого сферического пороха для дробовых патронов к гладкоствольному оружию, включающий приготовление порохового лака в водной среде с растворителем, диспергирование лака в присутствии клея, отгонку растворителя при нагревании смеси, отличающийся тем, что в реактор заливают 2-3 мас.ч. воды, в качестве растворителя используют смесь 2-3 мас.ч. этилацетата и 2-3 мас.ч. ацетона по отношению к пороховой массе и при перемешивании вводят 1 мас.ч. пороховой массы, состоящей из 60-62 мас.% коллоксилина «Н» с содержанием оксида азота 189-194,5 мл NO/г и 38-40 мас.% нитроглицерина, затем вводят 1,0-1,6 мас.% мездрового клея по отношению к воде и дополнительно заливают 2-3 мас.ч. воды по отношению к пороховой массе и ведут приготовление, диспергирование порохового лака на сферические частицы и отгонку растворителя из них.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области получения пористых сферических порохов (СФП) для стрелкового оружия, например гладкоствольного дробового оружия.

В патентах [1, 2] предложены способы получения СФП, заключающиеся в раздельном приготовлении нитроцеллюлозного лака в растворителе, водорастворимого эмульгатора и водорастворимой соли (например, сернокислого натрия, хлористого натрия), смешении лака и водного раствора эмульгатора, диспергировании на сферические частицы, отгонке растворителя, промывке и сушке.

Недостатком этих способов является высокая насыпная плотность полученных порохов и, как следствие, высокое значение массы порохового заряда, при которой не обеспечиваются требуемые баллистические характеристики дробового патрона.

Наиболее близким техническим решением (прототип) является способ получения СФП для охотничьего оружия [3], включающий приготовление порохового лака в водной среде при перемешивании нитратов целлюлозы с этилацетатом (ЭА), добавление к лаку костного клея, диспергирование порохового лака на сферические частицы и удаление ЭА при нагревании смеси. В качестве нитроцеллюлозы используют пироксилин № 1 или пироксилин № 1 с возвратно-технологическими отходами, которые в течение 10 15 минут перемешивают в 4 5 частях воды на 1 мас.ч. пироксилина № 1 или пироксилина № 1 с возвратно-технологическими отходами совместно с дифениламином (ДФА) в количестве 0,6 1,2% и дополнительно вводимым техническим углеродом в количестве 0,3 1,0%, поступающим в виде водной суспензии с концентрацией 20 30 мас.% и медь (II)-свинец (II) фталат оксидом (ФМС) в количестве 0,5 2,5% от массы пироксилина № 1 и с 2,4 2,6 мас.ч. ЭА, а нагревание смеси для удаления ЭА ведут до температуры 92 94°С.

Недостатком данного способа является то, что полученный порох не обеспечивает баллистические характеристики в спортивном патроне для охотничьих ружей 12 калибра.

Целью предлагаемого изобретения является получение СФП для спортивного патрона к охотничьим ружьям 12 калибра.

Поставленная цель достигается тем, что в реактор заливают 2 3 мас.ч. воды, 2 3 мас.ч. ЭА, 2 3 мас.ч. ацетона по отношению к пороховой массе и при перемешивании вводят 1 мас.ч. пороховой массы, состоящей из 60 62 мас.% коллоксилина «Н» с содержанием оксида азота 189 194,5 мл NO/г и 38 40 мас.% нитроглицерина (НГц), затем вводят 1,0 1,6 мас.% мездрового клея по отношению к воде и дополнительно заливают 2 3 мас.ч. воды по отношению к пороховой массе, приготовление, диспергирование порохового лака на сферические частицы и отгонку растворителя из них ведут известным способом.

Примеры выполнения способа получения СФП к спортивным патронам для ружей 12 калибра в пределах граничных условий (примеры 1 3), а также за их пределами (примеры 4, 5) приведены в таблице.

Пример 1. В реактор объемом 1,57 м ³ заливается 200 л воды, 200 л ацетона и 200 л ЭА и при перемешивании загружается 100 кг пороховой массы, состоящей из 60 мас.% коллоксилина «Н» с содержанием оксида азота 189 194,5 мл NO/г и 40 мас.% НГц, затем вводится 2,0 кг мездрового клея и заливается дополнительно 300 л воды по отношению к пороховой массе. При температуре 58 64°С ведется приготовление порохового лака в течение 30 минут, а затем при температуре 62 68°С ведется диспергирование порохового лака на сферические частицы в течение 60 минут. После чего ведется отгонка растворителя известным способом. Технологические режимы, физико-химические и баллистические характеристики СФП приведены в таблице.

Пример 2. В реактор объемом 1,57 м³ заливается 250 л воды, 250 л ацетона и 250 л ЭА и при перемешивании загружается 100 кг пороховой массы, состоящей из 61 мас.% коллоксилина «Н» с содержанием оксида азота 189 194,5 мл NO/г и 39 мас.% НГц, затем вводится 3,25 кг мездрового клея и заливается дополнительно 250 л воды по отношению к пороховой массе. При температуре 58 64°С ведется приготовление порохового лака в течение 30 минут, а затем при температуре 62 68°С ведется диспергирование порохового лака на сферические частицы в течение 60 минут. После чего ведется отгонка растворителя известным способом. Технологические режимы, физико-химические и баллистические характеристики СФП приведены в таблице.

Пример 3. В реактор объемом 1,57 м³ заливается 300 л воды, 300 л ацетона и 300 л ЭА и при перемешивании загружается 100 кг пороховой массы, состоящей из 62 мас.% коллоксилина «Н» с содержанием оксида азота 189 194,5 мл NO/г и 38 мас.% НГц, затем вводится 4,8 кг мездрового клея и заливается дополнительно 200 л воды по отношению к пороховой массе. При температуре 58 64°С ведется приготовление порохового лака в течение 30 минут, а затем при температуре 62 68°С ведется диспергирование порохового лака на сферические частицы в течение 60 минут. После чего ведется отгонка растворителя известным способом. Технологические режимы, физико-химические и баллистические характеристики СФП приведены в таблице.

Примечание: По техническим условиям масса порохового заряда - не более 1,45 г, масса дроби - 24 г, средняя скорость полета дроби - не менее 340 м/с, среднее максимальное давление пороховых газов в канале ствола оружия - не более 90 МПа.

Из приведенных результатов таблицы видно, что по разработанному авторами способу (примеры 1 3) полученный пористый сферический порох обеспечивает требуемые баллистические характеристики в спортивном патроне к охотничьим ружьям 12 калибра. За пределами граничных условий (примеры 4, 5) баллистические показатели не соответствуют требованиям технических условий на СФП, предназначенный для снаряжения спортивного патрона к охотничьим ружьям 12 калибра.

Таблица Технологические режимы, физико-химические и баллистические характеристики изготовленных образцов пороха
Наименование показателя	Пример (Пр. № 1)	Пр. № 2	Пр. № 3	Пр. № 4	Пр. № 5
Объем реактора, м3	1,57	1,57	1,57	1,57	1,57
Количество воды, л	200	250	300	150	320
Количество ацетона, л	200	250	300	150	320
Количество этилацетата, л	200	250	300	150	320
Загрузка пороховой массы, кг	100	100	100	100	100
Количество загружаемого мездрового клея, кг	2,0	3,25	4,8	1,5	5,0
Количество воды, л	300	250	200	200	300
Температура при приготовлении порохового лака, °С	58 64	58 64	58 64	58 64	58 64
Время приготовления порохового лака, мин	30	30	30	30	30
Температура при диспергировании порохового лака, °С	62 68	62 68	62 68	62 68	62 68
Время диспергирования порохового лака, мин	60	60	60	60	60
Пористость, %	62	57	61	68	70
Насыпная плотность, кг/дм3	0,380	0,480	0,410	0,360	0,340
Химическая стойкость, мм рт.ст.	30	32	32	30	30
Баллистические характеристики
Масса заряда, г	1,18	1,25	1,24	1,14	1,12
Масса дроби, г	24	24	24	24	24
Средняя скорость полета дроби, м/с	341	345	342	320	310
Максимальное давление пороховых газов в канале ствола оружия, МПа
среднее	89,2	88,6	89	102,9	97,6

Литература

1. Патент США № 2931800, 1960, Кл. 260-223, МКИ С08В 1/04.

2. Патент ФРГ № 1067719, 1960, НКИ 78 С 20, МКИ С06В.

3. Патент РФ № 1727375 (С06В 21/00), 1997.