Классификация порохов 

Аэрозольные пропелленты можно разделить на две категории в зависимости от их свойств и формы: сжиженные газы и сжатые газы. К сжиженным газам относятся хлорфторуглеродные пропелленты, гидрофторуглеродные пропелленты, хлорфторуглеродные пропелленты, сжиженный нефтяной газ и диметиловый эфир. К сжатым газам относятся, главным образом, диоксид углерода, закись азота и азот. Подробнее об этом:

1.Хлорфторуглероды

Хлорфторуглероды (ХФУ) – это группа галогенированных углеводородов, состоящих из хлора, фтора и углерода. Они были разработаны и внедрены в промышленное производство американской компанией DuPont под торговой маркой ХФУ. При комнатной температуре ХФУ представляют собой бесцветные газы или летучие жидкости, без запаха или с лёгким запахом, нетоксичные или малотоксичные, химически стабильные. Они были основными пропеллентами на заре аэрозольной индустрии. К типичным пропеллентам ХФУ относятся трихлормонофторметан (ХФУ-11), дихлордифторметан (ХФУ-12) и трихлортрифторэтан (ХФУ-113).

В таблице 1 показаны физические свойства хлорфторуглеродных пропеллентов ХФУ-11 и ХФУ-12.

2.Гидрохлорфторуглероды

ГХФУ (хлорфторуглероды) отличаются от хлорфторуглеродов тем, что содержат незамещенные атомы водорода в алканах. Примерами гидрофторуглеродных пропеллентов являются хлордифторметан (ГХФУ-22), хлордифторэтан (ГХФУ-142b), дихлортрифторэтан (ГХФУ-123) и хлормонофторэтан (ГХФУ-141b).

В таблице 2 показаны физические свойства гидрохлорфторуглеродных пропеллентов HCFC-22, HCFC-142b и HCFC-123.

3.Гидрофторуглероды

Гидрофторуглероды (ГФУ) не содержат атомов хлора и не разрушают озоновый слой. Они обладают хорошими характеристиками безопасности: негорючи, невзрывоопасны, нетоксичны, не вызывают раздражения и коррозии. Поэтому гидрофторуглеродные пропелленты являются экологически чистыми и безопасными и могут использоваться в качестве замены фреона в аэрозольных баллончиках. Наиболее распространёнными гидрофторуглеродными пропеллентами являются 1,1,1,2-тетрафторэтан (ГФУ-134a), 1,1,1,23,3,3-гептафторпропан (ГФУ-227ea) и 1,1-дифторэтан (ГФУ-152a). В 2008 году компании Honeywell и DuPont (США) совместно выпустили два новых экологически чистых гидрофторуглеродных пропеллента: 1,3,3,3-тетрафторпропилен (HFO-1234ze) и 2,3,3,3-тетрафторпропилен (HFO-1234yf).

В таблицах 3 и 4 показаны физические свойства гидрофторуглеродных пропеллентов HFC-134a, HFC-227ea и FC152a, а также HFO-1234ze и HFO-1234fy.

Таблица 4 Физические свойства HFO-1234ze и HFO-1234fy

Таблица 4 Физические свойства HFO-1234ze и HFO-1234fy

4.Сжиженный углеводородный газ (СУГ)

Сжиженный углеводородный газ (СУГ) в основном состоит из смеси пропана и бутана в определённом соотношении. Для того чтобы считаться СУГ, это соотношение должно превышать 60%. СУГ, используемый в качестве пропеллента в аэрозолях, обычно подвергается дезодорации. Преимущество СУГ в качестве пропеллента заключается в том, что соотношение пропан/бутан можно регулировать для достижения широкого диапазона давлений, что соответствует требованиям различных составов.

5.Диметиловый эфир

Диметиловый эфир (ДМЭ), также известный как метиловый эфир, представляет собой бесцветный газ или сжатую жидкость при комнатной температуре и давлении со слабым эфирным ароматом. Его относительная плотность (при 20 °C) составляет 0,666, температура плавления –141,5 °C, температура кипения –24,9 °C, а давление паров при комнатной температуре составляет приблизительно 0,5 МПа, что аналогично сжиженному углеводородному газу (СУГ). Он растворим в воде и различных органических растворителях, включая спирт, эфир, ацетон и хлороформ.

Благодаря своей сжимаемости, конденсируемости, испаряемости и смешиваемости со многими полярными и неполярными растворителями, он широко используется в аэрозольных пропеллентах, в качестве хладагента, заменяющего фреоны, и в качестве растворителя. Его отличная растворимость в воде и маслах делает его гораздо более широко применимым, чем такие нефтехимические продукты, как пропан и бутан. Например, ДМЭ высокой чистоты может заменить ХФУ в качестве аэрозольного пропеллента, уменьшая загрязнение атмосферы и разрушение озонового слоя, и на международном уровне считается пропеллентом четвертого поколения.

В таблице 5 показаны физические свойства диметилового эфира.

6.Сжатый газ

Сжатым газом считается любой газ, который полностью переходит в газообразное состояние при температуре -50 °C, включая газы с критической температурой -50 °C или ниже. К сжатым газам, которые могут использоваться в качестве пропеллентов в аэрозолях, относятся, в основном, диоксид углерода, закись азота, азот и аргон.