1)Сущность технологии изготовления бп. Требования к рациональному способу производства.

Основной физ-хим процесс – пластификация НЦ (кол-на) труднолет-ми пласт-ми, остающимися в составе пороха. .Ее цель – придание НЦ упруго-эласт и вязкотек-х св-в. Она обесп-т: 1)Подвиж-ть макром-лы НЦ и текучесть массы; 2)Уплотнение НЦ (ликвидация пустот); 3)Формование массы в элементы нужной формы продавливанием ч/з формующее устр-во матрицы.

Пластификация полимеров – слож процесс, включ-й смачивание, капилляр пропитку, набухание, сопров-еся обр-ем устойчивых комплексов сольватированных макром-л.

Движ-ая сила – стремление мол-л полимера и пласт-ра обр-ть комплекс и занять наиболее устойчивое в ТД смысле положение, т.е пласт-р должен ТД совмещаться с НЦ при температуре изготовления, эксплуатации и хранения пороха. Пласт-р совместим, если его мол-лы будут связываться с НЦ, это возможно при Е12>(Е11+Е22)/2, где Е12– энергия взаимод НЦ с пласт-ром; Е11и Е22– мол-ы пласт-ра и НЦ м/у собой.

Т.к пласт-р остается в порохе, он не должен снижать энергетику пороха, а наоборот, повышать ее. Поэтому исп-ют Ж ВВ, хорошо совместимые с НЦ (НГ, динитродиэтиленгликоль, ДНТЭГ).

В состав пороха вводят опр-ое кол-во пласт-ра – 35-50%масс. Это обусл-но необходимостью получения порох.композиции с 90>Т_СТ>50, т.е порох должен быть стеклообр-ым до предельной температуры эксплуатации; в то же время масса должна перераб-ся при Т<90…110(ниже критической), выше которой газовыделение приводит к ↓ долговечности. (50%масс → Т_СТ=50-60).

Процесс пласт-ции начинается при смешении.

Т.о, основная физ-хим сущность – приведение в тесный контакт измельченной НЦ с полярными туднолет-ми пласт-ми в заданном соотн-ии и в получении гомогенной массы и формовании из нее монолитных плотных изделий проходным прессованием. Технологическая среда – вода.

Внешне БП – роговидное желатиноподобное в-во с большей или меньшей степенью прозрачности. Пласт-ные и уплотненные НЦ. Цвет порохов разнообразен: от светло-желтого до коричневого, и зависит от состава, режима изготовления. Повер-ть пороха гладкая с заметным глянцем.

Основные требования к рациональному производству порохов:

1) Непрерывность, автомат-сть, высокопроизвод-ть и обеспечение высокого уровня и эксплуат-х хар-к изделий;

2) Безопасность. Зависит от состава пороха, реолог.св-в масс, соблюдения оптимал-х режимов на всех фазах производства;

3) Наличие быстрого, эффект-го контроля с minучастием человека;

4) Универсальность (возможность изгот-я порох.изделий разных форм, размеров и массы);

5) Кратковременность и гибкость производственного цикла (быстрая смена изгот-ия одной марки другой);

6) Обеспечение массового производства в безопасных условиях при малых затратах;

7) Экологическая чистота и безотходность производства;

8) Исп-ие сырья и технолог-х приемов для мирного назначения.

2)Способы улучшения смачивания поверхности нц нитроэфиром. Основные закономерности смачивания.

По определения академика Ребиндера, смачивание представляет собой поверхностное явление, возникающее на линии соприкосновения 3 фаз: тв тело-г-ж или тв тело-ж-ж. Эта линия называется периметром смачивания. В нашем случае мы имеем дело с системой НЦ-пластификатор-вода(тв тело-ж-ж). При смачивании на границе раздела всех фаз устанавливается определенное значение поверхностных натяжений, от величины кот. зависит скорость процесса смачивания. После достижения равновесия в системе, равнодействующая всех сил будет равна 0.

Ϭ_вн*cosϴ+Ϭ_нн+ψ=Ϭ_вн

Ϭ_вн*cosϴ =Ϭ_нн - Ϭ_вн

cosϴ = В=(Ϭ_нн -Ϭ_вн)/Ϭ_вн

Величину cosϴ предложили принимать за меру смачивания. Величина В зависит от природы всех 3х поверхностей, соприкасающихся по периметру смачивания. В тем больше, чем большеϬ_нн и Ϭ_вн , а также чем большеϬ_вн . Т.е. чем больше сродство пластификатора к нц и чем меньше сродство нц к воде. Следоват., для ускорения процесса смачивания мы заинтересованы понижать сродство нц к воде и повышать сродство нц к жидк. пластификаторам, что может быть достигнуто вводом ПАВов или гидрофобизацией поверхности. Но гидрофобизация поверхности волокон нц должна быть оптимальной, т.к. при помещении волокон коллоксилина в воду, вода с их поверхности должна вытеснять воздух и смачивать ее, а уже затем пластификаторы должны вытеснять воду, смачивая эти волокна.

Исследования показали, что НГ плохо смачивает волокна НЦ, помещенные в воду. Угол смачивания у НГ >90°. Добавление же в НГ более активных пластификаторов улучшает смачивание, также улучшает смачивание повышение Т и ввод ПАВов.

От смачивания зависит однородность распределения пластификаторов на волокнах нц и в частности возможность образования «жучков» пор. массы.

Поскольку НГ плохо смачивает нц, поэтому на волокнах он сравнительно долго может оставаться в виде капли, к кот. постепенно прилипают другие волокна, особенно если капля крупная. Волокна нц проникают внутрь капли,постепенно в ней набухают, в рез-те капля затвердевает и образуется «жучок».

«Жучок»- физический комплекс, состоящий из жидкого НГ и набухших в нем волок. НЦ.

От явления смачивания зависит также связь вазелинового масла(вм) с волокнами нц и равномерность его распределения. Т.к. вм не пластифицирует нц, то его связь с пов-тью волокон обеспечивается за счет сил, возникающих при смачивании. Вм это ярко выраженное гидрофобное вещ-во и поэтому оно в 1 очередь смачивает гидрофобные пов-ти. Волокна нц имеют гидрофобные участки за счет жировых и восковых примесей, к кот. Вм должно иметь наибольшее сродство. Поэтому вм лучше смачивает волокна не обработанные НГ или с меньшим кол-вом НГ. Если вм вводить до ввода смеси пластификаторов, то оно равномерно распределяется по пов-ти нц.

От смачивания зависят также и силы, обеспечивающие связь минеральных добавок с волокнами нц. Т.к. смешение происходит в воде, то минеральные вещ-ва с ярко выраженными гидрофильными св-ми будут хорошо смачиваться водой и не будут прилипать к волокнам нц или частицам пор. массы. Таким компонентом например является MgO.

С процессом смачивания связана также возможность теплообразования при перемешивании пороховой массы, зависящая от флатации частиц пороховой массы.

F= 1-B= 1-cosϴ (F- флатационная сила, В- смачиваемость вещ-ва водой)

При увеличении гидрофобности волокон нц В уменьш., а Fрастет. Поэтому если перемешивать воздухом коллоксилин, то пены почти не обр-ся. А если перемешивать воздухом пороховую массу, то пузырьки воздуха легко прилипают к пов-ти НГ, удельный вес частиц уменьш. и они всплывают на пов-ть, т.е. обр-ся пена. Поэтому пороховую массу перемешивать воздухом нельзя.