用于弹药的单基推进粉末用组合物以及提供有这种组合物的弹药制造技术

本发明专利技术涉及一种用于弹药的单基推进粉末用组合物，其由作为主体炸药的硝酸纤维素、惰性增塑剂组分、至少一种硝酸纤维素稳定组分、以及任选的消闪光剂组分和痕量的一种或多种溶剂和水组成。上述惰性增塑组分是癸二酸二丁酯(DBS)。优选地，癸二酸二丁酯以2重量％至7重量％之间的含量存在。

Single base propelling powder composition for ammunition and ammunition provided with such composition

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于弹药的单基推进粉末用组合物以及提供有这种组合物的弹药
本专利技术涉及一种用于弹药的单基推进粉末用组合物以及提供有这种推进粉末用组合物的弹药。特别地，根据本专利技术的推进粉末用组合物可以用于火炮弹药，特别是口径介于40mm至155mm之间的弹药。
技术介绍
一般而言，民用和军用弹药均由弹丸和推进装药的组件组成。继而，该推进装药由所谓的推进粉末和点火系统组成。该推进装药的主要元素是推进粉末。根据构成它们的活性组分的量(即换句话说，主体炸药(explosivebase)的量)将该推进粉末进行分类。“活性组分”或“主体炸药”旨在意指能够产生推进能量的化合物。根据主体炸药的量，将传统的推进粉末分为四种类型：-单基，其中活性组分(单一或主要)是硝酸纤维素；-双基，其中除硝酸纤维素外，作为活性组分还有硝酸酯，通常为硝酸甘油；-三基，其中活性组分是硝酸纤维素、硝酸酯和硝胺(例如硝基胍)；和-多基，其中活性组分通常为四种：硝酸纤维素、硝酸酯和两种硝胺(通常为硝基胍和环三甲基三硝基胺(RDX))。一般地，将通常获自棉片或其它植物形式的高氮含量的硝酸纤维素(称为枪棉)和中氮含量的硝酸纤维素(称为胶棉)(即所谓的树木硝酸纤维素)用于生产推进粉末。在推进粉末用组合物中，除活性组分外，还存在其它具有特定功能的组分，如下所列：-增塑剂，其使硝酸纤维素具有可加工性；-稳定剂，适用于确保推进粉末随时间的安全性和稳定性。在某些情况下，消闪光剂(flash-reducer)组分也可以直接包括在推进粉末中以便减少武器系统枪管口处的所谓枪口闪光。单基推进粉末中所用的增塑剂由惰性材料构成，而在其它系列中，硝酸酯除充当活性组分外，还充当硝酸纤维素增塑剂。当前，用于单基推进粉末中的增塑剂是二硝基甲苯(DNT)和邻苯二甲酸二丁酯(DBP)。与所有化合物一样，被分类为致癌化合物的二硝基甲苯(DNT)也已接受了欧洲化学品管理局(ECHA)的筛查，并且自2015年8月21日起，在生产和使用中均以强制性方式被禁止(欧盟委员会第125/2012号法规)。另外，邻苯二甲酸二丁酯(DBP)也已接受了检查，并且被分类为对生育和胎儿有害(欧盟委员会第143/2011号法规和相关勘误)。然而，在这种情况下，所确定的终止使用的日期(即2015年2月21日)已推迟到2027年2月21日。减损是暂时有效的，直到更换/取消DBP。在弹药领域，出于与职业安全和所用化学物质对环境影响相关的原因，有必要启动旨在从推进粉末中消除或替代二硝基甲苯(DNT)和邻苯二甲酸二丁酯(DBP)这两种物质的研究计划，然而不会影响其可加工性和性能。迄今为止，不含二硝基甲苯(DNT)和邻苯二甲酸二丁酯(DBP)且同时保证可加工性和性能类似于含这两种物质的推进粉末的单基弹药推进组合物是未知的。“可加工性”旨在意指该组合物经受糊化过程的能力以及用于均匀地混合自身的材料能力和随着时间的稳定性，通过该糊化过程，硝酸纤维素团块凝结成凝胶状(凝胶)，而没有液体的分离。然而，该性能与最终组合物的能量有关，对于推进粉末，该性能由热值表示。除了组合物外，形成推进粉末的颗粒的几何形状也有助于防弹性能。一般而言，推进粉末的颗粒由典型尺寸(视情况而定)定义：纵向通孔的数量、孔的直径、外径和长度。孔的对称性和可复制性对于正确的弹道行为至关重要。具有定义明确几何形状的推进粉末颗粒的获得与该组合物的可加工性直接相关。这证实了推进粉末组合物的可加工性的重要性。因此，在弹药领域，非常需要用于弹药的单基推进粉末用组合物，其不含二硝基甲苯(DNT)和邻苯二甲酸二丁酯(DBP)，同时具有与含有这两种物质的推进粉末类似的可加工性和性能。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是通过提供一种用于弹药的单基推进粉末用组合物来全部或部分消除上述现有技术的缺点，该组合物不含二硝基甲苯(DNT)和邻苯二甲酸二丁酯(DBP)且同时确保与含有这两种物质的传统单基推进粉末相当的可加工性和性能。因此，本专利技术的另一个目的是提供一种用于弹药的单基推进粉末组合物，该组合物不含二硝基甲苯(DNT)和邻苯二甲酸二丁酯(DBP)且可以以与含有这两种物质的传统单基推进粉末相当的生产成本制得。根据下面所提供的权利要求的内容，本专利技术的技术特征是显而易见的，并且其优点将在随后的具体实施方式中变得更加明显，特别是参考一个或多个优选的且非限制性的实施方式。具体实施方式本专利技术涉及一种用于弹药的单基推进粉末用组合物以及提供有这种推进粉末用组合物的弹药。特别地，根据本专利技术的推进粉末用组合物可以用于火炮弹药，特别是口径介于40mm至155mm之间的弹药。根据本专利技术的一般实施方式，单基推进粉末用组合物由以下组成：-作为主体炸药的硝酸纤维素；-惰性硝酸纤维素增塑剂组分；-至少一种硝酸纤维素稳定组分；和-任选地，至少一种消闪光剂组分。推进粉末用组合物还可以任选地含有痕量的一种或多种溶剂和水。根据本专利技术，上述惰性增塑组分由癸二酸二丁酯(DBS)构成。基于硝酸纤维素、硝酸纤维素稳定组分、惰性增塑剂组分和(如果存在的话)消闪光剂组分总重量，癸二酸二丁酯以介于1重量％至10重量％之间的含量存在于该组合物中。在此和说明书的其余部分中，单一组分(如上所述包括癸二酸二丁酯)的重量百分比(％)是指组合物的干燥部分，而“干燥部分”意指组合物的总组分(不包括任何溶剂和水)。任何溶剂和水的含量均按“百分之一”计算，即按每100重量份的所有其它组分的总重量(组合物的干燥部分)计的重量份数。令人惊讶地发现，在单基推进粉末用组合物中，用于硝酸纤维素增塑剂功能的癸二酸二丁酯的含量介于1重量％至10重量％之间时，可以完全替代单基推进粉末中所用的传统增塑剂(即二硝基甲苯(DNT)和邻苯二甲酸二丁酯(DBP))，而不会损害组合物的可加工性，也不会损害推进粉末随时间的最终性能或稳定性。如已经预料到的，“可加工性”旨在意指该组合物经受糊化过程的能力(由此硝酸纤维素团块凝结成凝胶状(凝胶)，而没有液体的分离)以及用于均匀地混合自身的材料能力和随着时间的稳定性。可以对由此获得的材料进行拉伸/挤压，然后进行切割过程以使其具有定义明确的形状。具有定义明确的几何形状(如上所述对于确保弹道性能至关重要)的推进粉末颗粒的获得与该组合物的可加工性直接相关。一般而言，如前所述，推进粉末的颗粒由典型尺寸(视情况而定)定义：纵向通孔的数量、孔的直径、外径、长度。孔的对称性和可复制性对于正确的弹道行为至关重要。仅当推进粉末用组合物在上面指定的意义上是可加工的时，才能实现这一点。然而，该性能与最终组合物的能量有关，对于推进粉末，该性能由热值表示。从说明书中的比较例可以看出，根据本专利技术的推进粉末用组合物中癸二酸二丁酯的重量含量不高于传统单基推进粉末中存在的二硝基甲苯(DNT)和邻苯二甲酸二丁酯(DBP)的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于弹药的单基推进粉末用组合物，所述组合物由作为主体炸药的硝酸纤维素、惰性增塑组分、至少一种硝酸纤维素稳定组分、以及任选的消闪光剂组分和痕量的一种或多种溶剂和水构成，其特征在于，所述惰性增塑组分由癸二酸二丁酯(DBS)构成，其中，所述癸二酸二丁酯以介于1重量％至10重量％之间的含量存在。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于弹药的单基推进粉末用组合物，所述组合物由作为主体炸药的硝酸纤维素、惰性增塑组分、至少一种硝酸纤维素稳定组分、以及任选的消闪光剂组分和痕量的一种或多种溶剂和水构成，其特征在于，所述惰性增塑组分由癸二酸二丁酯(DBS)构成，其中，所述癸二酸二丁酯以介于1重量％至10重量％之间的含量存在。


2.根据权利要求1所述的组合物，其中，所述癸二酸二丁酯以介于2重量％至7重量％之间的含量存在。


3.根据权利要求2所述的组合物，其中，所述癸二酸二丁酯以介于3重量％至5重量％之间的含量存在。


4.根据前述权利要求中一项或多项所述的组合物，其中，所述至少一种硝酸纤维素稳定组分选自由硝胺、亚硝胺、脲、所述化合物的衍生物或其混合物组成的组。


5.根据前述权利要求中一项或多项所述的组合物，其中，所述至少一种硝酸纤维素稳定组分由1,3-二乙基-1,3-二苯基脲构成。


6.根据前述权利要求中一项或多项所述的组合物，其中，所述硝酸纤维素稳定组分以介于1重量％...

【专利技术属性】
技术研发人员：N·艾佑迪茨，M·吉罗迪，L·莱珀尔，
申请(专利权)人：西梅尔迪菲萨股份有限公司，
类型：发明
国别省市：意大利;IT