At present, substances such as diphenylamine (DPA) and akardite II (AKII) are used in industrial applications to stabilize nitrocellulose (NC). Previous studies have shown that some inorganic salts with alkaline properties in aqueous solutions could also stabilize NC. In this study, we investigated the NC-stabilizing ability of Li2CO3 on the basis of thermal stability, NOx release, and impact sensitivity. In addition, a closed-vessel test was conducted to study the pressure release behavior during combustion. The results were compared with those for pure NC, NC/DPA, and NC/AKII. Thermal stability was measured in a heat-flux calorimeter at 120℃ฺ in an oxygen atmosphere. The induction period for heat release was longer for NC/Li2CO3 than for pure NC. The induction periods for NC/Li2CO3, NC/DPA, and NC/AKII were comparable, although there was some variability depending on the type of NC. Release of NOx from NC/Li2CO3 was less than that from either pure NC or NC/AKII, but nearly equal to that from NC/DPA. Drop-hammer tests showed that NC /Li2CO3 had almost equal or lower impact sensitivity than pure NC and NC/AKII. These results suggest that the stabilization effect of Li2CO3 is comparable to those of conventional stabilizers. In the closed-vessel test, the maximum increase in pressure (Pmax) and maximum rate of pressure increase (dP/dt max) for NC/Li2CO3 were slightly lower than those for pure NC, but greater than those for NC/AKII. This shows that Li2CO3 degrades the combustion characteristics of NC to a smaller degree than AKII does.
現在，ニトロセルロース（NC）の安定剤としてジフェニルアミン（DPA）やアカルダイトII（AKII）などが使用され ている。一方，水溶液中で塩基性を示す無機塩を固体状態でNCに添加するとNCが安定化するという報告があり，新規 安定剤として期待される。本研究では，炭酸リチウム（Li2CO3）に着目し， Li2CO3を添加したNCの熱安定性，NOx発生量，打撃感度，および，燃焼性に関して検討を行ない， NC単独，NC/DPA, NC/AKIIの場合と比較することにより，Li2CO3 の安定剤としての性能を評価した。熱流束型熱量計を用いた120℃ฺ ，酸素雰囲気下における熱安定性試験では，NC/ Li2CO3の発熱までの誘導期は，NC単独の場合よりも延長することが確認された。また，NCの種類によるばらつきはあ るが，Li2CO3は，DPAおよびAKIIと同程度まで安定化することがわかった。また，NC/Li2CO3から 発生するNOx量は，NC 単独，NC/AKIIの場合より低く，NC/DPAと同程度まで抑制された。NC/Li2CO3の落つい打撃感度は，NC単独あるいは NC/AKIIよりも若干低く，Li2CO3添加により著しく感度が高くなることはないことが確認された。また，燃焼時のNC/ Li2CO3の最大到達圧力および最大圧力上昇速度はNC単独よりは抑制されるが，NC/AKIIよりは高いことが確認された。 この結果から，Li2CO3は，AKIIと比較してNCの燃焼性を低下させないことが示唆された。
Self-ignition, stabilizer, thermal stability, impact sensitivity, combustion characteristics.