一种刺激型发烟剂的性能研究

２ ． ２ 感度测试
参考标准测试方法 ，对辣椒素发烟剂 的摩擦感
度 、撞击 感度 、静 电火 花感度进行 了测试 ，测试结果
见表 ｌ 。试验结果表明 ： 辣椒素发烟剂具有一定的摩 擦感度和撞击感度， 静电感度为零 ， 生产和制造中应 采取适当的安全措施 。
２ ． ３ 相容性测试
图１ 辣椒素发烟剂安定性测试图谱
采用干燥器平衡法 研究 了发烟剂的 吸湿性 。 将定
量试料在规定的温、 湿度条件下放置一定时间后 ， ？ 、 贝 ０ 量其增加的质量 ， 用增加的质量分数表征试样的吸湿 性， 每个湿度下每份试样平行测定两个结果 ， 取其平
均值 。药 剂吸湿率随时间 的变化 曲线见 图 ２ 。
试验结果平均为 ８ ４ ％， 远高于传统发烟型刺激剂的有
药指标要求 ， 以Ｏ Ｃ含量降至 ２ ０ ％ 为评价标准， 推算
出２ ５ ℃贮存 条件下 ， 辣椒素发烟剂可稳定贮 存 ｌ ２ ． ７ ａ ， 满 足常规弹药的贮存期要求 。
２ ． ６ 吸湿性测试
速，同时可作用于高度亢奋人群 ， 提高了装备的使用 效果，扩大了装备的使用范围； （ ２ ） 该发烟剂涪ｌ 生 组分辣椒素有效利用率高 ，
烟剂 的机械 强度及加工能力 。 １ ． ２ 制备工艺
曲线，以第 １ 放热峰温的改变量 △ 来评价辣椒素 烟火药的相容性 。试验结果为： 各组分之间均相容。
表 １ 辣椒素发烟剂感度测试结果
Ｔａ ｂ ． １ Ｓ ｅ ｎ ｓ ｉ ｉ ｔ ｖ ｉ ｔ ｙ ｔ ｅ ｓ ｔ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｏ ｆ ＯＣ ｐ ｙ ｒ ｏ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｉ ｃ Ｃ Ｏ
置于坩埚 内，在 １ ０ Ｋ ／ ｍｉ ｎ的加热速率 、 静态空气条件 下进 行测试 ，扫描范 围为 ３ ０ － － ６ ０ ０ ￣ Ｃ。首先 测定烟火
药中辣椒素以及各单组分的 Ｄ —— 曲线； 然后将
各组分 两两组合进行测定 ， 得 出混合样 品的 Ｄ ——
成型能力 ， 在体系中加入了可燃 ｌ 生 粘结剂 ， 提高了发
根据配方 、 混合后物料的特点和弹药加工要求 ，
采 用烟火剂 常用 的原材料预处理 、 混合 、 捏合 、 造粒 、 烘 干 、包装 工艺。其工 艺流程 为 ： 原 材料 粉碎—物料
混合一加胶捏合— 过 筛造粒 叵温烘干 密封包装。 使用时采用压力成型法将发烟剂压制成一定形状 的
药柱 即可 。
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ａｉ ｍｅ ｄ ａ ｔ ａ ｎ ｅ ｗ ｌ （ ｉ ｎ ｄ ｏ ｆ ｉ ｒ ｒ ｉ ｔ ａ ｔ ｉ ｖ ｅ ｓ ｍｏ ｋ ｅ ａ ｇ ｅ ｎ ｔ ．ｔ ｈ ｅ ＯＣ ｐ ｙ ｒ ｏ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｉ ｃ ｃ ｏ ｍｐ ｏ ｓ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｗａ ｓ ｓ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｅ ｄ ａ ｓ ｉ ｒ ｒ ｉ ｔ ａ ｔ ｉ ｖ ｅ ｃ ｏ ｍｐ ｏ ｎ ｅ ｎ ｔ ， ｈｅ ｔ ｆ ｏ ｒ ｍｕ ｌ ｔｉ ａ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ ｐ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｅ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｏ ｆ ｓ ｍｏ ｋ ｅ ａ ｇ ｅ ｎ ｔ ｗｅ ｒ ｅ ｓ ｔ ｕ ｄ ｉ ｅ ｄ ， ａ ｎ ｄ ｈｅ ｔ ｐ ｅ ｒ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｎ ｃ ｅ ｐ ａ ｒ ａ ｍｅ ｔ ｅ ｒ ｓ ｗｅ ｒ ｅ ｔ ｅ ｓ ｔ ｅ ｄ ． Ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｉ ｎ ｄ ｉ ｃ ａ ｔ ｅ ｄ ｈａ ｔ ｔ ｈｅ ｔ ｓ ｍｏ ｋ ｅ ａ ｇ ｅ ｎ ｔ ｈ ａ ｓ ｍａ ｎｙ ｖ ｉ ｒ ｔ ｕ ｅ ｓ ， ｓ ｕ ｃ ｈ ａ ｓ ｅ ｓｙ ａ ｍｏ ｌ ｄ ｉ ｎ ｇ ， ｈ ｉ ｇ ｈ ｓ ｍｏ ｋ ｅ ａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ， ｈ ｉ ｇ ｈ ｅ ｆｅ ｃ ｔ ｉ ｖ ｅ ｕ ｔ ｉ ｌ ｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ，
Ｗ ＡＮＧ Ｈｏ ｎ ｇ — ｙ ｉ ｎ ｇ，Ｍ Ｕ Ｙｉ ｎ ｇ — ｌ ｉ ｎ， Ｓ Ｕ Ｓ ｈ ｉ — ｃ ｈ ｕ ｎ， Ｈ Ａ Ｏ Ｈｕ ａ ｎ — ｍｉ ｎ ｇ， Ｌ Ｉ Ｇａ ｏ — ｂ ａ ｏ，ＨＥ Ｊ ｉ ａ ｎ
（ Ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ ｏ ｆ Ｃ ｈ ｅ ｍｉ ｃ ａ ｌ Ｄｅ ｆ ｅ ｎ ｓ ｅ ， Ｂ ｅ ｉ ｊ ｉ ｎ ｇ ，１ ０ ２ ２ ０ ５ ）
ｓ ｔ ｒ ｏ ｎ ｇｉ ｒ ｒ ｉ ｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｎａ ｎ ｄｇ ｏ ｏ ｄ ｓ ｔ ａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｙｅ ｔ ｔ ｃ ． ， ｗｈ ｉ ｃ ｈｗｏ ｕ ｌ ｄｂ ｅｔ ｈｅｍａ ｉ ｎ ｃ ｈ ａ ｒ ｇ ｅｆ ｏ ｒ ｉ ｒ ｏ ｔ － ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｍｕ ｎ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎａ ｎ ｄｅ ｑ ｕ ｉ ｐ ｍｅ ｎ ｔ ｎｔ ｉ ｈｅ ｆ ｕ ｔ ｕ ｒ ｅ ． Ｋｅ ｙｗｏ ｒ ｄ ｓ － ＯＣｐ ． ｙ ｒ ｏ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｉ ｃｃ ｏ ｍｐ ｏ ｓ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ：Ｆ ｏ ｍｕ ｒ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ；Ｍａ ｎ ｕ ｆ ａ ｃ ｔ ｕ ｒ ｉ ｎ ｇｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ；Ｅ ｆ ｅ ｃ ｔ ｉ ｖ ｅｕ ｔ ｉ ｌ ｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎｒ ａ ｉ ｔ ｏ ；Ｓ ｅ ｎ ｓ ｉ ｔ ｉ ｖ ｉ ｙ ｔ
刺激型发烟剂作为反恐防暴弹药的主要装填药 剂， 可用于释放刺激型烟云以达到驱散的目的。国内
外通 常使用 的刺激 型发烟剂 主要有 Ｃ Ｎ 发烟剂 、Ｃ Ｓ 发 烟剂等 ，而新型辣椒素 （ Ｏ Ｃ） 发烟剂 Ｉ １ 】 的活性组分
ＯＣ是一种新 型刺激 剂 】 ，其具有刺激 效应 强 、症状
２ 发烟剂性厶 ￣ 匕 ｖ ． １ ｗ ｊ “ 试
２ ． １ 有效 利用率测试
∞
有效 利用率是指 主装 药剂 中 Ｏ Ｃ形成气 溶胶 的 比
例， 是评价配方优劣的主要指标， 提高有效利用率可
以显著提 升装备 的效能 比。 本 研究采用溶液 吸收法测
定辣椒素发烟剂中Ｏ Ｃ的有效利用率。 将辣椒素发烟 剂压制成药柱，在体积为 １ ． ２ ｍ 的密闭桶内预装入一 定量吸收液， 将装有药柱的模弹固定在桶内上方， 用
３ 结 论
辣椒素发烟剂为一种新型刺激型发烟剂， 它刺激 效应强 、 作用迅速 、 稳定性好 、 使用安全 ， 是未来控 暴弹药装填的主装药剂之一 ，它具有以下将 点：
（ １ ） 该发烟剂使用 了新型刺激剂辣椒素 ，形成 的刺激烟云刺激效果更 强 ，对人员更加安全 、 作 用迅
样，用气相色谱法进行分析。根据发烟剂组分特 ｌ 生， 试验中设定 ３ ５ ￣ Ｃ 、 ４ ０ ￣ Ｃ、 ４ ５ ￣ Ｃ ３ 个温度。 结合防暴弹
制备工艺 ，以及相关参数进行 了详 细研 究 。
降低发烟温度 ， 提高 Ｏ Ｃ的有效利用率。
配方 中选用在受热时能放出氧的钾盐作为体系 的氧化剂；选用碳氢化合物作为体系的可燃剂 ；通
收稿 日期：２ ０ １ ２ — １ ０ — １ １ 作者简介：王红英 （ １ ９ ７ ７ ． ），女 ，副研究员 ，主要从事烟火药剂及器材应用技术研究 。
采用热加速老化法对辣椒素发烟剂 的长贮稳定
３ ８
王红英 等 ：一种刺激 型发 烟剂 的性 能研究
２ ０ １ ３ 年第 ｌ 期
性进行了研究 ， 根据温度指数法推算贮存年限。 试验
２ ０
透 贼
８ ６ ４ ２ Ｏ
过 程为 ：将 发烟剂 压 制成药 柱放 入带 磨 口的称 量瓶 中， 将 称量瓶放人预先设定好 的恒温水浴箱 ， 定期取
Ｆ ｉ ｇ ． １ Ｔｈ ｅ ｓ ｔ ａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ｅ ｘ ｐ ｅ ｒ ｉ ｍｅ ｎ ｔ ａ ｌ ｄ ｉ ａ ｇ ｒ ａ ｍｓ ｏ ｆ ＯＣ ｐ ｙ ｒ ｏ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｉ ｃ
ｃ ｏ ｍ ｐｏ ｓ ｉ ｉｏ ｔ ｎ
２ ． ５ 长贮稳定性 测试
采用差热分析法对辣椒素发烟剂的相容性进行
效利用率 （ 平均为 ４ ０ ％～ ６ ０ ％） ， 显著提升了装备的
能效 比；
（ ３） 该 发 烟剂 具有一 定 的摩擦 感 度 和撞 击 感 度 ，静 电感度为零 ，具 有一定 的吸湿 ｌ 生，挥发 分低 ，
防暴剂使用。 该辣椒素发烟剂引燃后 ， 可产生大面积
Ｏ Ｃ刺激型烟云 ， 使暴乱分子立即出现剧烈咳Leabharlann Baidu、连
速发烟的使用要求。 在药剂配方设计过程中必须在这 两者之间找到平衡点 ， 即能保证 陕速发烟， 又尽可能
续喷嚏 、 流泪闭眼等症状 ， 随即失去抵抗能力。笔者
进行了该新型发烟剂的研制 ， 对发烟剂的基本组成及
１ ． １ 配方设计
１ 配方设计及制备工艺
由于 ＯＣ本身热稳定差 ｌ ５ 】 ，为提高它 的成烟率 ，
出现和消失快 、 很高的安全 比等特点， 世界许多国家
的司法和警察部 门已将其 作为一种有效 、 安全 的反恐
降低 Ｏ Ｃ的热分解率， 必须设计低温型发烟配方 ， 但
是如果发烟 温度过低 ，则燃烧速度 熳，达不到装备快
２ ． ４ 安定性测试
对辣椒素发烟剂的一组实测 Ｄ Ｔ Ａ 曲线上的加热 速率和峰温进行线ｌ 生 回归计算 ， 以得到的加热速率趋
于零 时的外推峰温来评价 试样的安定性 。 辣椒素发烟 剂 安定性 试 验结果 见 图 １ ，经计 算得 出安 定温度 为
１ ４ ５ ． ８ ３℃
点火头点燃主装药柱 ， 发烟结束后， 吸收液吸收气溶
王红英 ，牟瑛琳 ，宿世春 ，郝 焕明 ，李 高宝，何
摘 要 ：为了研制一种新型的刺激型发烟剂 ，采用辣椒素 （ ＯＣ） 作为刺激活性组分 ，研究了发烟剂配方及制备工 艺 ，并对辣椒素发烟剂的有效利用率 、感度、安定 、长期贮存稳定性 、吸湿 Ｉ 生、挥发分等参数进行了测试。结果表明 该发烟剂易于成型，发烟量大 ，活ｆ 生 组分有效利用率高 ，烟云刺激效应强 、稳定性好 、使用安全 ，是未来控暴弹药装填
的主装药剂之一。
关键 词：辣椒素发烟剂 ；配方 ；制备工艺 ；有效利用率；感度
中图 分 类 号 ：Ｔ Ｑ ５ ６ ７ ． ５ 文献 标 识 码 ：Ａ
Ｓ ｔ ｕ ｄ ｙ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ Ｐ ｅ ｒ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｎ ｃ ｅ ｏ ｆ Ａ Ｉ ｒ ｒ ｉ ｔ ａ ｔ ｉ ｖ ｅ Ｓ ｍｏ ｋ ｅ Ａｇ ｅ ｎ ｔ
２ ０ １ ３ 年０ ２月
火 工 品 Ｉ ＮＩ Ｔ Ｉ ＡＴ ０Ｒ Ｓ＆Ｐ ＹＲ ＯＴ Ｅ Ｃ ＨＮ Ｉ ＣＳ
２ ０ １ ３年第 １ 期
文 章 编 号 ：１ ０ ０ ３ ． １ ４ ８ ０（ ２ ０ １ ３）ｏ １ ． ０ ０ ３ ６ — ０ ３
一
种刺激型发烟剂 的性能研 究
健
（ 中国人民解放军防化研究 院第五研究所 ，北京 ，１ ０ ２ ２ ０ ５ ）
胶烟雾 ２ ｈ ， 转 动桶将吸 附于桶 壁的气溶胶烟雾全部 吸 收 。取适 量吸收液进行分析 ，得 出形成气溶胶 的 Ｏ Ｃ
总量 ， 从而计算 Ｏ Ｃ的有效利用率。 试验结果为：Ｏ Ｃ的平均有效利用率为 ８ ４ ％，远 高于传统 Ｃ Ｎ、Ｃ Ｓ刺激剂 的有效利用率 （ 平均为 ４ ０ ％～ ６ ０ ％） ，显著提升了装备的能效比。
２ ０ １ ３正 ０ ２
火
工
品
３ ７
过引入降温剂降低了体系发烟温度 ， 从而降低了 Ｏ Ｃ 的分解率； 此外 ， 加入了受热时可分解出大量不可燃 气体的物质作为体系的阻火剂 ， 该阻火剂同时具有防
止 固体微粉 再次团聚 的功 能 ；同时 ， 为提高发 烟剂的
测试 。称取试样 （ 混合组分按照质量比 １ ： １ 称取 ）