Огнеэрозионностойкий бронирующий состав для заряда из баллиститного твердого ракетного топлива

Изобретение относится к области ракетной техники. Предложен огнеэрозионностойкий бронирующий состав для заряда из баллиститного твердого ракетного топлива. Состав содержит перекись бензоила и ацетилацетонат марганца (III) в качестве инициатора отверждения, 2,2'-дипиридил или 1,4-диазабицикло-(2,2',2")-октан или N,N'-диметил-п-толуидин в качестве ускорителя отверждения, ненасыщенную олигоуретанакрилатную смолу Д-10ТМ, диметакрилат триэтиленгликоля ТГМ-3, метилметакрилат, растворенную в бутилметакрилате механохимическую смесь полибутилметакрилата и молотой слюды в качестве наполнителя. Изобретение направлено на повышение огнеэрозионной стойкости бронепокрытия, снижение его полимеризационной усадки и обеспечение изготовления качественных бронированных зарядов. 2 табл.

 

Предлагаемое изобретение относится к области ракетной техники и касается бронирования вкладных зарядов из баллиститных твердых ракетных топлив.

Известно применение жидких полимеризующихся композиций, используемых для бронирования зарядов ракетных топлив (ТРТ) методом заливки в зазор между топливным блоком и формой (или корпусом двигателя), в частности из источников: FR 2142154, 26.01.1973, DE 2615633, 11.01.1979, US 3682726, 08.08.1972, патентов РФ №2261240, 04.12.2003, РФ №2220937, 29.04.2002, а также известен бронирующий состав по патенту РФ №2261239, 24.07.2003 для бронирования зарядов из баллиститных ракетных топлив, как содержащих ингибиторы радикальной полимеризации, так и не содержащих их, выбранный нами в качестве прототипа. Заливочные композиции по патентам РФ 2261240, 04.12.2003, РФ №2220937, 29.04.2002 не пригодны для бронирования зарядов из продукта, содержащего ингибиторы радикальной полимеризации.

Данный бронесостав (прототип) содержит ненасыщенную олигоуретанакрилатную смолу, диметилметакрилат триэтиленгликоля, метилметакрилат, инициаторы, ускоритель.

Указанный бронирующий состав удовлетворяет в основном всем требованиям, предъявляемым по технологическим, адгезионным, механическим характеристикам.

Однако ему присущи и существенные недостатки - наличие значительных усадочных явлений, не допустимых требованиями, предъявляемыми к зарядам ТРТ, и малая огнеэрозионная стойкость. При огневых испытаниях бронепокрытие не сохраняет свою целостность, что недопустимо при работе ракетного двигателя.

Технической задачей настоящего изобретения является разработка огнеэрозионностойкого бронирующего состава, который пригоден для бронирования зарядов из ТРТ, содержащего и не содержащего ингибиторы радикальной полимеризации, обладающего малой полимеризационной усадкой и удовлетворительными огнеэрозионной стойкостью, физическими, адгезионными и механическими характеристиками.

Технический результат достигается за счет того, что бронирующий состав, включающий ненасыщенную олигоуретанакрилатную смолу Д-10ТМ, диметакрилат триэтиленгликоля ТГМ-3, метилметакрилат, перекись бензоила и ацетилацетонат марганца (III) в качестве инициатора отверждения, 2,2'-дипиридил или 1,4-диазабицикло-(2,2',2")-октан или N,N'-диметил-п-толуидин в качестве ускорителя отверждения, дополнительно содержит растворенную в бутиметакрилате механо-химическую смесь полибутилметакрилата и молотой слюды в качестве наполнителя.

Компонентный состав бронирующего состава взят в следующем соотношении (мас.%):

ненасыщенная олигоуретанакрилатная смола	17-25
диметакрилат триэтиленгликоля	5-13
метилметакрилат	10
бутилметакрилат	24-28
растворенная в бутилметакрилате механо-химическая
смесь полибутилметакрилата и молотой слюды	32-36
перекись бензоила (сверх 100%)	1,5
ацетилацетонат марганца (III) (сверх 100%)	0,5-2,0
2,2'-дипиридил или 1,4-диазабицикло-(2,2',2")-октан
или N,N'-диметил-п-толуидин (сверх 100%)	0,3

Используемое сочетание предлагаемых компонентов обеспечивает технологические свойства бронирующего состава, а также удовлетворительные механические, адгезионные свойства.

Механохимическую смесь получают путем соединения 46,5-49,5 мас.% полибутилметакрилата и 50,5-53,5 мас.% молотой слюды в процессе вальцевания на горизонтальных вальцах.

Введение наполнителя - механохимической смеси полибутилметакрилата и молотой слюды, растворенного в бутилметакрилате, снижает усадочные явления при полимеризации и повышает огнеэрозионную стойкость бронирующего состава.

Приготовление заявляемого бронесостава осуществляется с использованием стандартного оборудования.

Ниже приведен пример приготовления бронесостава.

В мешатель, снабженный мешалкой, загружается бутилметакрилат, наполнитель - механохимическая смесь полибутилметакрилата и молотой слюды, перемешивается в течение 2-3 ч, затем вводится олигомер Д-10ТМ, ТГМ-3. Все содержимое мешателя перемешивается в течение 20-40 мин. Перекись бензоила, ацетилацетонат марганца (111) растворяются во всем объеме ММА в течение 10-30 мин. В последнюю очередь в навеску ММА вводится ускоритель 2,2'-дипиридил(4,4'-бипиридил) или 1,4-диазабицикло-(2,2',2")-октан или N,N'-диметил-п-толуидин, затем смесь перемешивается в течение 15-20 мин и вводится в мешатель. Содержимое мешателя перемешивается при вакуумировании в течение 20-30 мин.

Бронирование зарядов предлагаемых бронесоставом производится методом заливки или методом центробежного литья.

Техническая сущность предлагаемого изобретения представляется нижеприведенными экспериментальными данными.

В таблице 1 приведена рецептура огнеэрозионностойкого бронирующего состава в сравнении с прототипом, в таблице 2 приведены механические, адгезионные, физические характеристики примеров состава.

Проверка заявляемого огнеэрозионностойкого бронирующего состава на зарядах к противоградовой ракете «АС» показала, что качество бронепокрытия монолитное, огнеэрозионностойкое, без усадочных явлений, удовлетворяющее требованиям конструкторской и технологической документации. При огневых испытаниях зарядов бронепокрытие сохранялась в виде целого стакана, слегка утонченного со стороны горящего торца, что свидетельствует о его достаточной огнеэрозионной стойкости.

С использованием предлагаемого бронирующего состава отработан с положительными результатами технологический процесс бронирования зарядов к противоградовой ракете «АС» на опытно-химическом заводе ФГУП «НИИ ПМ».

Использование данного огнеэрозионностойкого бронирующего состава позволяет:

- повысить огнеэрозионную стойкость бронепокрытия;

- повысить качество бронирования зарядов вследствие уменьшения усадочных явлений при полимеризации бронесостава;

- обеспечить удовлетворительные механические, адгезионные, физические характеристики бронепокрытий.

Таким образом, заявляемый огнеэрозионностойкий бронирующий состав на основе ненасыщенной олигоуретанакрилатной смолы - олигомера Д-10ТМ, диметакрилата триэтиленгликоля ТГМ-3 в сочетании с наполнителем - механохимической смесью, состоящей из полибутилметакрилата и молотой слюды, растворенным в бутилметакрилате, обладает технологическими свойствами, которые позволяют проводить качественную заливку зарядов, что обеспечивает получение огнеэрозионностойкого бронепокрытия с удовлетворительными механическими, адгезионными характеристиками.

Данный бронирующий состав позволяет изготавливать качественные заряды и обеспечить их работоспособность при температуре от плюс 50 до минус 50°С.

Огнеэрозионностойкий бронирующий состав для заряда из баллиститного твердого ракетного топлива, включающий перекись бензоила и ацетилацетонат марганца (III) в качестве инициатора отверждения, 2,2'-дипиридил или 1,4-диазабицикло-(2,2',2")- октан или N,N'-диметил-п-толуидин в качестве ускорителя отверждения, ненасыщенную олигоуретанакрилатную смолу Д-10ТМ, диметакрилат триэтиленгликоля ТГМ-3 и метилметакрилат, отличающийся тем, что он дополнительно содержит растворенную в бутилметакрилате механохимическую смесь полибутилметакрилата и молотой слюды в качестве наполнителя при следующем соотношении компонентов, мас.%:

ненасыщенная олигоуретанакрилатная смола Д-10ТМ	17-25
диметакрилат триэтиленгликоля	5-13
метилметакрилат	10
бутилметакрилат	24-28
растворенная в бутилметакрилате механохимическая
смесь полибутилметакрилата и молотой слюды	32-36
перекись бензоила (сверх 100%)	1,5
ацетилацетонат марганца (III) (сверх 100%)	0,5-2,0
2,2'-дипиридил или 1,4-диазабицикло-(2,2',2")-октан
или N,N'-диметил-п-толуидин (сверх 100%)	0,3