Структурообразующие факторы в условиях изменяющейся компонентной базы сферических порохов Текст научной статьи по специальности «Технологии материалов»

УДК 662.352

Т. А. Енейкина, Г. М. Хайруллина, М. И. Гайнутдинов,

А. И. Хацринов, Р. Ф. Гатина

СТРУКТУРООБРАЗУЮЩИЕ ФАКТОРЫ В УСЛОВИЯХ ИЗМЕНЯЮЩЕЙСЯ КОМПОНЕНТНОЙ БАЗЫ СФЕРИЧЕСКИХ ДОРОХОВ

Ключевые слова: порох, структура, пористость, нитратцеллюлозное сырье.

Рассмотрены причины возникновения пористости в сферических поро-хах и влияние исходного сырья и рецептуры на значимость факторов струк-турообразования.

Key words: gunpowder, structure, porosity, nitrate cellulose stock.

The reasons of occurrence of porosity in spherical gunpowders and influence of a feed stock and the compounding on the importance of factors of structure formation are considered.

Структура порового пространства оказывает значительное влияние на основные функциональные свойства твердых пористых тел. Применительно к порохам — это, например, адсорбционная способность низкомолекулярных веществ, диффузионная проницаемость или специфика горения заряда. Еще в 1970-е годы было отмечено влияние пористости сферического пороха на величину максимального давления пороховых газов.В этот же период были сформулированы причины возникновения пористости в сферических порохах (СФП) при водно-дисперсионном способе формирования, основными из которых являются: сорбция воздуха волокнами нитратов целлюлозы (НЦ) — 54 %; сорбция воды пороховым лаком при перемешивании в реакторе; нарушение равновесия между содержанием воды и этилацетатом.

Все количественные закономерности нивелирования влияния данных факторов в процессе формирования гранул были рассмотрены применительно к получению базового двухосновного плотного СФП с содержанием нитроглицерина 12,0 ± 1,5 мас.%. Они сводились в основном к подбору обезвоживающего агента и оптимальным режимам отгонки растворителя . Новые рецептуры СФП содержат НГЦ от 5 до 30 мас.%, пироксилина 1Пл от 50 до 95 мас.%, иногда коллоксилина от 0 до 40 мас. %. В этом интервале существенно меняется комплекс физико-химических свойств рецептур, определяющих структуру материала. В связи с этим, а также расширением сырьевой базы СФП был увеличен круг факторов, определяющих плотность пороховой гранулы, а также видоизменилась их значимость при формировании структуры матрицы.

Наблюдается меньшее влияние количества вводимого сернокислого натрия в случае двухосновных СФП, особенно с высоким содержанием НГЦ, по сравнению с одноосновными аналогами. Уплотнение гранул при использовании в качестве сырья устаревших порохов потребовало не только снижения дозировки сернокислого натрия в дисперсионную среду, но в ряде случаев и предварительного ввода порообра-зователя до стадии лакообразования для получения аналогичных по плотности гранул. Стал также более целесообразен градиентный режим отгонки растворителя по сравнению с двухстадийным с «жестко» фиксированными температурновременными параметрами.

© Т. А. Енейкина - д-р техн. наук, доц., ученый секретарь ФКП «ГосНИИХП», gniihp@bancorp.ru; Г. М. Хайруллина - канд. техн. наук, гл. специалист ФКП «ГосНИИХП»; М. И. Гайнутдинов -асп. каф. химии и технологии высокомолекулярных соединений КГТУ, ведущий инженер-технолог ФКП «ГосНИИХП»; А. И. Хацринов - д-р техн. наук, зав. каф. технологии неорганических веществ и материалов КГТУ, зам. директора по НИОКР ФКП «ГосНИИХП»; Р. Ф. Гатина - д-р хим. наук, директор ФКП «ГосНИИХП».