PL234743B1 - Materiał wybuchowy - Google Patents

Materiał wybuchowy Download PDF

Info

Publication number
PL234743B1
PL234743B1 PL422732A PL42273217A PL234743B1 PL 234743 B1 PL234743 B1 PL 234743B1 PL 422732 A PL422732 A PL 422732A PL 42273217 A PL42273217 A PL 42273217A PL 234743 B1 PL234743 B1 PL 234743B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
weight
explosive
composition
octogen
ammonium nitrate
Prior art date
Application number
PL422732A
Other languages
English (en)
Other versions
PL422732A1 (pl
Inventor
Marcin Nita
Radosław Warchoł
Piotr Kasprzak
Jacek BORKOWSKI
Dorota Powała
Andrzej Orzechowski
Rafał Bazela
Maciej Miszczak
Original Assignee
Wojskowy Inst Techniczny Uzbrojenia
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wojskowy Inst Techniczny Uzbrojenia filed Critical Wojskowy Inst Techniczny Uzbrojenia
Priority to PL422732A priority Critical patent/PL234743B1/pl
Publication of PL422732A1 publication Critical patent/PL422732A1/pl
Publication of PL234743B1 publication Critical patent/PL234743B1/pl

Links

Landscapes

  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Description

Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest materiał wybuchowy zawierający drobnokrystaliczny oktogen - silny kruszący materiał wybuchowy oraz azotan(V) amonu - utleniacz, osadzone w lepiszczu polimerycznym. Materiał wybuchowy według wynalazku szczególnie przydatny jest w akcjach ratowniczych, w tym górskich, zwłaszcza, gdy istnieje konieczność szybkiego poszerzenia korytarzy w jaskiniach górskich, celem udzielenia pomocy poszkodowanym.
Znany jest materiał wybuchowy stosowany w akcjach ratunkowych przez polskie, Tatrzańskie Ochotnicze Pogotowie Ratunkowe (TOPR), zaelaborowany w rurowych aluminiowych otoczkach detonatorów. Materiał wybuchowy detonatora tworzy mieszanina drobnokrystalicznego heksogenu flegmatyzowanego (pokrytego) woskiem. Heksogen stanowi 96% masy ładunku wybuchowego, zaś wosk stanowi 4% masy ładunku. Podczas badań niniejszych detonatorów, mających na celu określenie składu produktów wybuchu w zamkniętej, testowej komorze wybuchowej, stwierdzono stężenie tlenku węgla w produktach wybuchu wynoszące 220 ppm. Dopuszczalne, nieszkodliwe stężenie tlenku węgla według danych Państwowej Inspekcji Sanitarnej Ministerstwa Spraw Wewnętrznych i Administracji (opracowanie pt. „Zatrucie tlenkiem węgla i tlenkami azotu”; autor I. Kolenkiewicz, Wydawnictwo Państwowej Inspekcji Sanitarnej Ministerstwa Spraw Wewnętrznych i Administracji, Białystok 2003) w pomieszczeniach zamkniętych wynosi 9 ppm, przy stężeniach tlenku węgla wynoszących 100-200 ppm, przy oddziaływaniu dwu-, trzygodzinnym na organizm człowieka, występują bóle głowy, przy wzroście stężenia tlenku węgla do 800 ppm, po 2 godzinach człowiek zapada w trwałą śpiączkę, natomiast przy oddziaływaniu dwugodzinnym tlenku węgla o stężeniu 1600 ppm, następuje zgon. Ponieważ w wyniku wybuchu materiałów wybuchowych zaelaborowanych w detonatorach stosowanych w górskich akcjach ratowniczych powstaje stosunkowo dużo tlenku węgla, istotne jest aby czas trwania akcji ratunkowej był jak najkrótszy, a stężenie tlenku węgla w produktach wybuchu było jak najmniejsze. Na przykład, w celu ewakuacji z jaskini osoby zagrożonej - uwięzionej i/lub poszkodowanej, detonatory stosowane przez ratowników osadzane są w wywierconych otworach skalnych (strzałowych). Po włożeniu detonatora do otworu strzałowego wprowadza się zapalnik elektryczny, tak aby przylegał do czoła detonatora, a następnie przybitkę z gliny lub piasku, zamykając i mocując całość klinem uszczelniającym.
W wyniku poszukiwań rozwiązań materiałów wybuchowych o najbardziej zbliżonych składach w stosunku do zastrzeganego, wytypowano następujące publikacje wynalazków: US 3665862, FR 2268770, US 3984264, US 4047990, US 4088518, US 4110136, US 4158583, US 5596168 oraz US 2009/0078346.
W opisie patentowym US 3665862 podano przykładowy, jakościowy skład materiału wysokoenergetycznego (wybuchowego) - stałego paliwa rakietowego na bazie lepiszcza - polimeru silikonowego. W składzie tym przewidziano możliwość zastosowania utleniacza w postaci azotanu(V) amonu i nadchloranu amonu a także sproszkowanych metali i związków koordynacyjnych.
W ramach realizacji wynalazku opisanego w opisie patentowym FR 2268770 przedstawiono sposób otrzymywania granulowanego materiału wybuchowego zawierającego 92% części wagowe oktogenu, 7,46% części wagowych lepiszcza - polimeru silikonowego oraz 0,50% części wagowych grafitu i 0,04% części wagowych katalizatora procesu utwardzania lepiszcza.
W opisie patentowym US 3984264 zastrzeżono sposób pokrywania kryształów oktogenu i azotanu(V) amonu polisiloksanem, który mógł stanowić do 10% części wagowych wynikowej kompozycji składającej się z oktogenu i polisiloksanu albo składającej się z azotanu(V) amonu i polisiloksanu.
W opisie patentowym US 4047990 przedstawiono i zastrzeżono elastomerową kompozycję wybuchową stosowaną do wypełniania (zalewania) wielkogabarytowych głowic pocisków rakietowych. Kompozycja ta mogła zawierać 70-85% części wagowych oktogenu oraz 15-30% części wagowych lepiszcza - żywicy stanowiącej mieszaninę 10 części wagowych polikrzemianu etylowego i 1 części wagowej polimetylosiloksanu. Ładunki wykonane z elastomerowej kompozycji wybuchowej charakteryzują się wysoką stabilnością termiczną oraz niską kurczliwością podczas procesu ich utwardzania. Niska kurczliwość sprzyja wzrostowi wytrzymałości ładunku na pękanie.
W opisie patentowym US 4088518 zastrzeżono skład termostabilnego, kompozytowego materiału wybuchowego o stosunkowo wysokiej wytrzymałości mechanicznej, mogącego zawierać 93-96% części wagowych oktogenu i 4-7% części wagowych termoutwardzalnej żywicy silikonowej otrzymywanej z prepolimeru polisiloksanu o masie cząsteczkowej z zakresu od 200 do 10000.
W ramach opisu patentowego wynalazku US 4110136 zastrzeżono wybuchową kompozycję ładunków formowanych przez odlewanie, korzystnie w postaci granul, na którą może składać się 15-45%
PL 234 743 B1 części wagowych oktogenu, 15-50% części wagowych azotanu(V) amonu oraz 20-60% części wagowych diazotanu etylenodiaminy tworzącej mieszaninę eutektyczną z azotanem(V) amonu. Zestalająca się mieszanina eutektyczna stanowi warstwę równomiernie otaczającą (pokrywającą) kryształy oktogenu.
W opisie patentowym US 4158583 zastrzeżono kompozycję stałego paliwa rakietowego o zmniejszonej emisji chlorowodoru podczas spalania, zawierającą 40-70% części wagowych azotanu(V) amonu spełniającego rolę głównego utleniacza, 5-35% części wagowych nadchloranu amonu spełniającego rolę pomocniczego utleniacza, dodatki energetyczne obejmujące do 20% części wagowych oktogenu i 5-25% części wagowych proszku glinowego oraz 10-15% części wagowych lepiszcza w postaci polimeru butadienowego.
W opisie patentowym US 5596168 zastrzeżono kompozycję stałego paliwa rakietowego, którego produkty spalania charakteryzują się zmniejszoną dymnością i brakiem w nich chlorowodoru, stosowanego jako materiał pędny w silnikach rakietowych oraz przydatnego do stosowania w gazogeneratorach. Kompozycja ta może zawierać 35-80% części wagowych azotanu(V) amonu, 1-40% części wagowych oktogenu oraz 15-50% części wagowych lepiszcza na bazie utwardzanego izocyjanianami, dwu - albo trójfunkcyjnego prepolimeru poliestru lub polieteru z podstawionymi grupami hydroksylowymi albo na bazie dwu - albo trójfunkcyjnego polimeru glicydoazydkowego (GAP) z podstawionymi grupami hydroksylowymi, również utwardzanego izocyjanianami.
W publikacji zgłoszeniowej wynalazku US 2009/0078346 zaprezentowano ekstremalnie małowrażliwą, trudnopalną kompozycję wybuchową, przydatną zwłaszcza do elaborowania kaset (segmentów) wybuchowego pancerza reaktywnego na wozach bojowych, zwłaszcza czołgach. Kompozycja ta opcjonalnie może zawierać 42-58% części objętościowych oktogenu i 15-26% części objętościowych lepiszcza np. polidimetylosiloksanu oraz 15-26% części objętościowych substancji zmniejszających palność kompozycji wybuchowej.
W publikacji zgłoszeniowej wynalazku US 2009/0101251 zaprezentowano ładunki wysokoenergetyczne zawierające w swym składzie proszek krzemowy rozproszony w polimerycznym lepiszczu termoplastycznym. Opcjonalnie skład ten mógł zawierać utleniacz w postaci azotanu.
Istota materiału wybuchowego według wynalazku polega na tym, że składa się z 50-80% części wagowych oktogenu, 5-20% części wagowych azotanu(V) amonu oraz 15-45% części wagowych lepiszcza w postaci polisiloksanu.
Skład materiału wybuchowego według wynalazku pozwala na uzyskanie stosunkowo dużej prędkości detonacji w zakresie od ok. 6900 m/s do ok. 7000 m/s, przy gęstości materiału wynoszącej od ok.
1,5 g/cm3 do 1,6 g/cm3 i małej średnicy krytycznej mieszczącej się w zakresie od 5 mm do 6 mm. Duża kruszność materiału wybuchowego według wynalazku, wynikająca z wysokiej prędkości detonacji spowodowana jest przede wszystkim dużą zawartością oktogenu w jego składzie. Ponadto, ze względu na obecność w składzie azotanu(V) amonu charakteryzującego się dodatnim bilansem tlenowym, polisiloksanu rozkładającego się podczas wybuchu głównie na dwutlenek węgla i krzemionkę, stężenie tlenku węgla w produktach wybuchu materiału według wynalazku nie przekracza 61 ppm.
Z materiału wybuchowego według wynalazku można formować wydłużone ładunki wybuchowe o odpowiedniej elastyczności i sztywności i małej średnicy (wynikającej z małej średnicy krytycznej materiału wybuchowego) i pewnie osadzać w otworze strzałowym, zwłaszcza, gdy otwór ten ma nieregularny przekrój. Konsystencja ładunku według wynalazku umożliwia w prosty sposób - ręcznie - jego podział. A zatem, kształt, gabaryty, własności fizyczne, w tym mechaniczne ładunku wybuchowego uformowanego z materiału wybuchowego według wynalazku umożliwiają szybkie i skuteczne przystosowanie i przygotowanie układu wybuchowego w zależności do zaistniałej sytuacji, zastanej przez ratowników, usprawniając tym samym akcję ratowniczą.
Materiał wybuchowy według wynalazku zostanie bliżej przedstawiony za pomocą poniższego przykładu opisującego kolejno: sposób otrzymywania 600 g kompozycji wybuchowej o określonym, niżej podanym składzie, sposób otrzymywania (formowania/kształtowania) 200 elastycznych, wydłużonych ładunków wybuchowych z materiału wybuchowego według wynalazku, każdy o masie 3 g, bez otoczki (łuski), sposób umieszczania pojedynczego ładunku wybuchowego w otworze strzałowym oraz parametry wybuchowe ładunku (materiału wybuchowego według wynalazku), tj. prędkość detonacji i zawartość tlenku węgla w produktach wybuchu.
Po wysuszeniu oktogenu i azotanu(V) amonu do stałej masy w suszarni laboratoryjnej, w temperaturze 50°C, w celu przygotowania kompozycji wybuchowej w ilości 600 g, o składzie: 10% części wagowych azotanu(V) amonu, 65% części wagowych oktogenu i 25% części wagowych polisiloksanu,
PL 234 743 B1 odważono 390 g oktogenu, 60 g azotanu(V) amonu oraz 150 g żywicy silikonowej dwuskładnikowej, której składniki wymieszano w stosunku masowym 1:1.
W mieszalniku umieszczono kolejno, 75 g żywicy silikonowej, 60 g azotanu(V) amonu i 390 g oktogenu, po czym uruchomiono mieszanie. Po 30 minutach mieszania, do uplastycznionej masy znajdującej się w mieszalniku dodano 75 g żywicy silikonowej i ponownie uruchomiono mieszanie, mieszając przez 15 minut w celu ujednorodnienia i dalszego uplastycznienia masy końcowej. Mieszanie prowadzono w temperaturze pokojowej.
Tak przygotowaną, jednorodną i plastyczną kompozycję podzielono na 200 porcji po 3 g każda, w celu wykonania ładunków. Formowanie ładunków przeprowadzano poprzez ich umieszczenie w specjalnych, czterogniazdowych matrycach dwudzielnych, umożliwiających ukształtowanie czterech ładunków w jednej matrycy, każdego w postaci cylindra o średnicy 7,5 mm i długości 40 mm, zakończonego stożkiem o średnicy podstawy wynoszącej 7,5 mm i wysokości 10 mm. Wypełnianie matrycy polegało na umieszczaniu kolejno 4 porcji pobranych z ww. uplastycznionej kompozycji, każda o masie 3 g i ubijaniu każdej porcji w gnieździe matrycy za pomocą ręcznej prasy laboratoryjnej. Tak przygotowane ładunki pozostawiano w matrycach przez 4 godziny do ich usieciowania w temperaturze pokojowej, po czym rozdzielano matryce i wyjmowano gotowe ładunki. Gęstość każdego ładunku wynosiła 1,56 g/cm3.
Badanie własności wybuchowych ładunków uformowanych z materiału wybuchowego według wynalazku przeprowadzono w podłożu skalnym, w otworach o średnicy ok. 8 mm i długości ok. 300 mm, wykonanych za pomocą wiertarki akumulatorowej. Ładunek wybuchowy (bez otoczki) umieszczano na dnie otworu, poprzez dopychanie go stemplem z tworzywa sztucznego o odpowiedniej średnicy. Następnie do otworu wprowadzano zapalnik elektryczny oraz przybitkę z piachu lub gliny. Wylot otworu zamykano za pomocą drewnianego klina, który posiadał centralny, osiowy kanał do wyprowadzenia linii strzałowej na zewnątrz. W wyniku wybuchu ładunku (bez otoczki) o ww. składzie wygenerowane zostało 61 ppm tlenku węgla. Prędkość detonacji ładunku (materiału wybuchowego według wynalazku) wynosiła 6940 m/s.

Claims (1)

  1. Zastrzeżenie patentowe
    1. Materiał wybuchowy zawierający drobnokrystaliczny oktogen i azotan(V) amonu osadzone w lepiszczu polimerycznym, znamienny tym, że składa się z 50-80% części wagowych oktogenu, 5-20% części wagowych azotanu(V) amonu oraz 15-45% części wagowych lepiszcza w postaci polisiloksanu.
PL422732A 2017-09-04 2017-09-04 Materiał wybuchowy PL234743B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL422732A PL234743B1 (pl) 2017-09-04 2017-09-04 Materiał wybuchowy

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL422732A PL234743B1 (pl) 2017-09-04 2017-09-04 Materiał wybuchowy

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL422732A1 PL422732A1 (pl) 2019-03-11
PL234743B1 true PL234743B1 (pl) 2020-03-31

Family

ID=65629641

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL422732A PL234743B1 (pl) 2017-09-04 2017-09-04 Materiał wybuchowy

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL234743B1 (pl)

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2319602A1 (fr) * 1975-07-30 1977-02-25 Poudres & Explosifs Ste Nale Nouvel explosif composite moule thermostable et procede de fabrication
PL220429B1 (pl) * 2012-03-07 2015-10-30 Inst Ciężkiej Syntezy Organicznej Blachownia Plastyczny materiał wybuchowy
PL222491B1 (pl) * 2012-03-07 2016-08-31 Inst Ciężkiej Syntezy Organicznej Blachownia Plastyczny materiał wybuchowy

Also Published As

Publication number Publication date
PL422732A1 (pl) 2019-03-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3934496B2 (ja) 安全点火器
JP6169628B2 (ja) 注型爆薬組成物
US10415938B2 (en) Propellant
JP2770018B1 (ja) ヘキサニトロヘキサアザイソウルチタン組成物及び該組成物を配合して成る高性能火薬組成物
Pang et al. Application of amorphous boron granulated with hydroxyl‐terminated polybutadiene in fuel‐rich solid propellant
US5472531A (en) Insensitive explosive composition
US3749024A (en) Outgassing technique
Van der Heijden et al. HNF/HTPB propellants: Influence of HNF particle size on ballistic properties
PL234743B1 (pl) Materiał wybuchowy
KR101060523B1 (ko) 친환경적인 고위력 유중수적형 에멀젼 폭약 조성물
Pang et al. Effects of dual oxidizers on the properties of composite solid rocket propellants
US3214308A (en) Thermally stable propellant powders containing powdered polymeric materials and perchlorates
US3160535A (en) Free flowing granular explosive composition of controlled particle size
FI914872A0 (fi) Explosionsmunitionselement med laog skadegoerelsekaenslighet omfattande en flerkompositig explosive laddning, och foerfarande foer aostadkommande av en explosions- och/eller bubbeleffekt.
ITRM20000309A1 (it) Desensibilizzazione di materiali energetici.
US3623395A (en) Method of preparing slurried explosives mixtures
RU2853618C2 (ru) Многофункциональный взрывчатый материал
RU2209806C2 (ru) Взрывчатая композиция многофакторного действия повышенной мощности
US3477888A (en) Method of producing explosive with high brisance
RU2770805C1 (ru) Литьевой малочувствительный взрывчатый состав
US3726728A (en) Binderless cast photoflash compositions
RU2333191C2 (ru) Состав взрывчатого вещества
US3813458A (en) Random orientation of staple in slurry-cast propellants
RU2249783C2 (ru) Разрывной заряд
RU2471759C2 (ru) Взрывчатый состав