ПИРОТЕХНИЧЕСКИЙ ОСВЕТИТЕЛЬНЫЙ СОСТАВ
PYROTECHNICAL ILLUMINATING COMPOSITION

Изобретение относится к пиротехническим составам, способным при горении выделять световую энергию для освещения местности ночью.
Известен пиротехнический осветительный состав, содержащий нитрат натрия, магниевый порошок и связующее при следующем соотношении компонентов, мас.%:
нитрат натрия
48
магниевый порошок
45
связующее
7
см. книгу Шидловский А.А. Основы пиротехники. - М.: Машиностроение, 1973. - С.149.
Известный пиротехнический состав обладает недостаточными силой света и удельной светосуммой.
Наиболее близким по технической сущности является пиротехнический осветительный состав, содержащий нитрат натрия, магниевый порошок, смолу ламинак при следующем соотношении компонентов, мас.%:
нитрат натрия
37
магниевый порошок
58
смола ламинак
5
см. книгу Шидловский А.А. Основы пиротехники. - М.: Машиностроение, 1973. - 149 с.
Известный пиротехнический состав обладает недостаточными силой света и удельной светосуммой.
Задачей изобретения является создание пиротехнического осветительного состава, обладающего повышенными силой света и удельной светосуммой.
Техническая задача решается тем, что пиротехнический осветительный состав, включающий магниевый порошок, нитрат натрия,  дополнительно содержит канифоль, индустриальное масло, политетрафторэтилен и стеариновую кислоту, или стеарат кальция, или стеарат магния, или стеарат натрия, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
магниевый порошок
65,0-80,0
нитрат натрия
15,1-29,4
канифоль
0,4-0,6
индустриальное масло
1,1-1,9
политетрафторэтилен
2,0-4,0
стеариновая кислота, или стеарат
кальция, или стеарат магния,
или стеарат натрия
0,1-0,6
Решение технической задачи позволяет увеличить силу света до 55% и удельную светосумму до 35%.
Характеристика веществ, используемых в пиротехническом составе.
В качестве магниевого порошка берут магниевый порошок с размером частиц 56-500 мкм по ГОСТ 6001-79.
3
3
Нитрат натрия (натрий азотнокислый, натриевая селитра), NaNO - бесцветное кристаллическое вещество тригональной системы. Твердость нитрата натрия по шкале Мооса составляет 1,5-2,0. Насыпная плотность его равна 1250-1300 кг/м.
20
30
2
Канифоль сосновая - получают из живицы, состоит в основном из смоляных кислот общей формулы CHO, см. ГОСТ 19113-84.
2
Масло индустриальное, представляющее собой очищенное масло с кинематической вязкостью при 40°C 9-17 мм/с, ГОСТ 20799-88.
В качестве политетрафторэтилена берут, например, политетрафторэтилен марки Ф-4 с температурой начала разложения 425°C, температурой стеклования -120°C, температурой плавления 320-327°C; политетрафторэтилен марки Ф-4Д с температурой начала разложения 377°C, температурой стеклования -120°C, температурой плавления 327°C, см. книгу, Мадякин Ф.П., Тихонова Н.А. Учебное пособие: Компоненты и продукты сгорания пиротехнических составов. Полимеры и олигомеры: Т.2 - Казань: Издательство Казанского государственного технологического университета, 2008. - С.170-171.
18
36
2
3
2
16
Стеариновая кислота (октадекановая кислота) - одноосновная карбоновая кислота алифатического ряда, отвечающая формуле CHO, или CH(CH)COOH. Белые кристаллы, нерастворимые в воде и растворимые в диэтиловом эфире.
3
Стеарат кальция представляет собой однородный мелкодисперсный белый порошок, температура плавления в пределах 130-150°C; плотность 1035 кг/м, растворим в толуоле, этаноле, бензоле и других органических растворителях, не растворяется в воде.
3
Стеарат магния представляет собой магниевую соль стеариновой кислоты, растворим в теплом спирте, практически не растворяется в воде. Стеарат магния плавится при температуре около 88°C. Плотность: 1,02 г/см.
Стеарат натрия - белое или белое с желтым оттенком порошкообразное вещество. Представляет собой натриевую соль стеариновой кислоты. Плохо растворяется в холодной воде, не растворяется во многих органических растворителях, растворяется в этаноле и горячей воде.
Данное изобретение иллюстрируют следующие примеры конкретного выполнения.
Пример 1. Пиротехнический осветительный состав готовят следующим образом.
2
Берут магниевый порошок с размером частиц 56-500 мкм, нитрат натрия, канифоль, индустриальное масло с кинематической вязкостью 9 мм/с, политетрафторэтилен марки Ф-4, стеариновую кислоту, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
магниевый порошок
65,0
нитрат натрия
29,4
канифоль
0,4
индустриальное масло
1,1
политетрафторэтилен
4,0
стеариновая кислота
0,1
Порошок нитрата натрия и стеариновой кислоты подвергают перемешиванию, порошок магния и политетрафторэтилен также подвергают перемешиванию. Далее ведут общее перемешивание с добавлением канифоли и индустриального масла.
2
Полученный состав формуют методом глухого прессования в картонные оболочки диаметром 15 мм при давлении 1500 кгс/см (150 МПа), полученные образцы подвергают испытанию при атмосферном давлении в вертикальной камере сжигания.
Время горения и силу света образцов определяют по стандартной методике ГОСТ 2389-70. Запись процесса горения осуществляют на светолучевом осциллографе марки Н-117/2. В качестве приемника излучения используют селеновый фотоэлемент марки ФЭС-10.
Скорость горения образца и определяют по формуле:
u=h/τ, мм/с,
где h - высота образца, мм; τ - время горения образца.
Силу I света пламени определяют методом сравнения с эталонным источником излучения по формуле:
2
I=E·R, кд,
где R - расстояние от фотоэлемента до горящего образца, м; E - освещенность, лм.
Удельную светосумму W определяют по формуле:
W=I·τ/m, кд·с/г,
где, I - сила света, кд; τ - время горения, с; m - масса образца, г.
Примеры 2, 3, 4 аналогичны примеру 1. Данные по составу заявляемого объекта и прототипа, а также свойства, включающие силу света, удельную светосумму и скорость горения, приведены в таблице 1.
Таблица 1
Состав, мас.%, и свойства состава
Прототип по примеру
Примеры
1
2
3
4
Магниевый порошок с размером частиц 56-500 мкм
37
65
70
76
80
Нитрат натрия
58
29,4
25,9
17,4
15,1
Смола ламинак
5
-
-
-
-
Стеариновая кислота
-
0,1
Стеарат кальция
-
0,6
Стеарат магния
-
0,1
Стеарат натрия
-
0,4
Канифоль
-
0,4
0,4
0,6
0,6
Индустриальное масло с кинематической вязкостью 9 мм<sup>2</sup>/с
-
1,1
Индустриальное масло с кинематической вязкостью 11 мм<sup>2</sup>/с
-
1,1
Индустриальное масло с кинематической вязкостью 13 мм<sup>2</sup>/с
-
1,9
Индустриальное масло с кинематической вязкостью 17 мм<sup>2</sup>/с
-
1,9
Политетрафторэтилен марки Ф-4
-
2,0
4,0
Политетрафторэтилен марки Ф-4Д
-
4,0
2,0
Сила света, кд
41523
60208
62285
64361
58132
Удельная светосумма, кд·с/г
37867
49241
50363
51120
47334
Скорость горения, мм/с
3,5
7,8
7,0
5,9
4,8
Увеличение силы света по отношению к прототипу, %
-
45
50
55
40
Увеличение удельной светосуммы по отношению к прототипу, %
-
30
33
35
25
Как видно из примеров конкретного выполнения, совокупность признаков заявляемого пиротехнического осветительного состава по сравнению с прототипом позволяет повысить силу света до 55%, а удельную светосумму до 35%.