Защитно-адгезионный лак для бронирования заряда твердого ракетного топлива

Изобретение относится к области ракетной техники, в частности к разработке защитно-адгезионного лака, применяемого в качестве подслоя для скрепления бронепокрытия с поверхностью заряда при бронировании заряда твердого ракетного топлива. Защитно-адгезионный лак содержит 4,4',4"-трифенилметантриизоцианат, дихлорэтан, в качестве адгезионной добавки - продукт поликонденсации этиленгликоля, адепиновой кислоты и глицерина с содержанием гидроксильных групп от 2,00 до 2,30 мас.% и дибутилоловодилаурат в качестве катализатора отверждения. Технический результат - получение лака, обладающего высокой защитной способностью от миграционных процессов в системе «топливо-бронепокрытие», уменьшающего дымообразование, позволяющего увеличить прочность скрепления бронепокрытия с поверхностью топливного заряда, содержащего в своем составе компоненты на основе производных полиформальдегидов, исключить использование дополнительного подслоя на основе ацетата целлюлозы, обеспечивающего прочное скрепление шашек из твердого ракетного топлива с бронепокрытием в течение гарантийного срока хранения зарядов и позволяющего использовать доступное сырье отечественного производства. 1 табл.

 

Изобретение относится к области ракетной техники, а именно к разработке защитно-адгезионного лака для обеспечения прочного скрепления бронепокрытия с поверхностью топливной шашки и может быть использовано при отработке и изготовлении заряда твердого ракетного топлива (ТРТ).

Конструкции вкладных зарядов из баллиститных твердых топлив, бронированных по определенным поверхностям, широко используются в ракетной технике, особенно для двигателей активно-реактивных систем (АРС), противотанковых управляемых реактивных снарядов (ПТУPC) и др.

Создание высокоточных управляемых реактивных снарядов, в том числе с наиболее современными методами наведения на цель (по лазерному и радиолучу) осложняется низкой надежностью передачи команд на борт снаряда при наличии существенной задымленности трассы полета.

Основными источниками дыма при работе управляемых реактивных снарядов являются продукты сгорания твердого ракетного топлива и бронепокрытия.

В настоящее время для бронирования зарядов ПТУРС и АРС широко используются бронепокрытия на основе ацетата целлюлозы, имеющие низкую мощность дымообразования. В процессе длительного хранения зарядов из-за миграции пластификатора - нитроглицерина в бронепокрытие снижается термостойкость ацетилцеллюлозного бронепокрытия, увеличивается мощность дымообразования, происходит изменение химического состава топлива и бронепокрытия. Для уменьшения миграции нитроэфиров из топлива в бронепокрытие, на топливо наносится защитно-адгезионный лак.

Известен защитно-адгезионный подслой патент RU №2217460 заявлено 23.07.2001 г., опубликовано 27.11.2003 г., МПК C09D 175/00 для бронирования заряда ТРТ, состоящий из 20% раствора 4,4',4″-трифенилметантриизоцианата в дихлорэтане, а в качестве адгезионной добавки в него вводится аллиловый спирт в количестве 0,5-2%. Подслой отверждается на поверхности топливной шашки при температуре от 15 до 35°С под действием оловоорганического катализатора в течение 0,75-6,0 часов. Данный состав выбран авторами в качестве прототипа предполагаемого изобретения. Однако в процессе изготовления зарядов с использованием защитно-адгезионного подслоя по указанному патенту выявлены следующие недостатки:

- при бронировании зарядов из топлив, содержащих компоненты на основе производных полиформальдегидов, необходимо нанесение дополнительного подслоя на основе ацетата целлюлозы, так как производные полиформальдегидов существенно снижают адгезию ацетилцеллюлозного бронепокрытия к топливу через известный защитно-адгезионный подслой;

- в силу ряда объективных причин отечественное производство аллилового спирта отсутствует;

- аллиловый спирт является токсичным продуктом, относится к первому классу опасности по ПДК.

Также известен защитно-адгезионный подслой по патенту RU №2280054, заявлено 14.02.2005 г., опубликовано 20.07.2006 г., МПК C09D 175/00, состоящий из 20% раствора 4,4',4"-трифенилметантриизоцианата в дихлорэтане, а в качестве адгезионной добавки содержит монометакриловый эфир этиленгликоля. Монометакриловый эфир этиленгликоля является продуктом химически не стойким и по истечении гарантийного срока хранения (6 месяцев) не пригоден для дальнейшего использования. Кроме того в настоящее время выпуск его отечественной промышленностью приостановлен.

С целью расширения отечественной сырьевой базы для обеспечения изготовления зарядов твердого ракетного топлива возникла необходимость в разработке нового защитно-адгезионного лака.

Технической задачей предполагаемого изобретения является разработка защитно-адгезионного лака для обеспечения прочного скрепления шашек из ТРТ с бронепокрытием, обладающего высокой защитной способностью от миграционных процессов в системе «топливо-бронепокрытие», способствующего снижению дымообразования в процессе работы РДТТ, позволяющего исключить использование дополнительного подслоя на основе ацетата целлюлозы при бронировании изделий с низкой скоростью горения.

Технический результат достигается за счет того, что защитно-адгезионный лак для бронирования ТРТ на основе 4,4,4"-трифенилметантриизоцианата, дихлорэтана, в качестве адгезионной добавки содержит продукт поликонденсации этиленгликоля, адипиновой кислоты и глицерина с содержанием гидроксильных групп от 2,00 до 2,30, мас.%, а в качестве катализатора отверждения в лак вводится дибутилоловодилаурат.

Предлагаемый лак позволяет надежно скрепить бронепокрытие с поверхностью топливного заряда, содержащего в своем составе компоненты на основе производных полиформальдегидов и тем самым исключить использование дополнительного подслоя на основе ацетата целлюлозы («АД»), а также позволяет уменьшить диффузию нитроэфиров из топлива в бронепокрытие в процессе длительного хранения зарядов, что способствует снижению мощности дымообразования в процессе работы РДТТ. Кроме того продукт поликонденсации этиленгликоля с адипиновой кислотой и глицерином с содержанием гидроксильных групп от 2,00 до 2,30 мас.%, является малотоксичным продуктом по сравнению с аллиловым спиртом, а также широко используется в крепящих клеевых составах при изготовлении бронепокрытий для различных систем РДТТ.

Технология приготовления предлагаемого лака, нанесение его на топливную шашку и режимы сушки, аналогичны прототипу и не требуют технологического и аппаратурного изменения процесса бронирования зарядов методом литья под давлением.

В таблице приведены примеры рецептур предполагаемого лака, его адгезионные, миграционные и технологические свойства.

Таблица
Наименование прототип Предполагаемые составы, примеры №
показателей 1 2 3 4 5 6 7
Состав подслоя, %,
- 4,'4,'4" трифенилметантриизоцианат 19,55-19,85 19,65 19,65 19,75 19,80 19,85 19,90 19,90
- дихлорэтан 78,4-79,8 78,30 79,80 78,60 78,70 78,95 79,50 79,6
- спирт аллиловый 0,5-2,0 - - - - - - -
- продукт поликонденсации этиленгликоля, адипиновой кислоты и глицерина с содержанием гидроксильных групп от 2,00 до 2,30, мас.% - 2,0 0,5 1,5 1,0 1,0 0,5 0,4
- дибутилоловодилаурат 0,05-0,2 0,05 0,05 0,15 0,5 0,2 од 0,1
Прочность адгезии бронепокрытия к твердому ракетному топливу, кгс/см2,
- высокоэнергетическому 63,1-68,4 Адгезия отсутствует 68,7 69,0 70,3 70,2 68,8 48,1
- с низкой скоростью горения 64,0-66,5* Адгезия отсутствует 68,0 68,3 69,4 69,7 68,2 42,6
Содержание нитроэфиров в бронепокрытии после хранения в течение 30 сут. для зарядов из высокоэнергетического топлива, %,
при 20°С 0,54-0,7 - 0,40 0,43 0,41 0,42 0,45 -
при 60°С 2,38-2,96 - 2,15 2,42 2,23 2,34 2,6 -
Продолжение таблицы
Наименование показателей прототип Предполагаемые составы, примеры №
1 2 3 4 5 6 7
Содержание нитроэфиров в бронепокрытии после хранения в течение 30 сут. для зарядов из топлива с низкой скоростью горения, %,
при 20°С 0,4-0,6 - 0,28 0,26 0,32 0,31 0,24 -
при 60°С 5,9-7,4 - 4,2 4,3 4,5 4,3 4,0 -
Мощность дымообразования после форсированного старения зарядов при температуре испытания 50°С, м2/с,
- высокоэнергетического топлива 0,8-1,8 - 0,8-1,2 1,0-1,4 0,7-1,1 0,7-1,2 0,9-1,3 -
- топлива с низкой скоростью горения 1,2-2,1 - 1,3-1,7 1,4-1,8 1,0-1,3 1,1-1,4 1,1-1,6 -
* Изделия с дополнительным подслоем на основе «АЦ»

Из данных таблицы видно, что прочность адгезии бронепокрытия к твердому ракетному топливу увеличилась до 70,3 кгс/см2 (пример 4), содержание нитроэфиров в бронепокрытии после длительного хранения при температуре плюс 20°С и плюс 60°С уменьшилось до 0,4 и 2,5% (пример 1), а мощность дымообразования после форсированного старения бронированных зарядов с предлагаемым защитно-адгезионным лаком уменьшилась до 0,7 и 1,0% (пример 4). Кроме этого следует отметить, что прочность адгезии предлагаемого лака пример (2-6) к топливу с низкой скоростью горения и содержащему в своем составе компоненты на основе производных полиформальдегидов выше, чем у прототипа и при этом исключается нанесение дополнительного подслоя на основе «АЦ». При введении в состав защитно-адгезионного лака продукта поликонденсации этиленгликоля, адипиновой кислоты и глицерина с содержанием гидроксильных групп от 2,00 до 2,30, мас.% в количестве 2,0, мас.% (пример 1) - адгезия отсутствует, из-за быстрого отверждения лака на поверхности топливной шашки, которая составляет 0,1-0,2 часа. При введении 0,4, мас % (пример 7), адгезия значительно уменьшается, так как лак длительное время (более 6 часов) не отверждается на поверхности топливной шашки. В связи с этим примеры 1 и 7 технологически неприемлемы при бронировании изделий и дальнейшие исследования с данными примерами не проводились. Кроме того для изготовления предлагаемого защитно-адгезионного лака используется доступное сырье отечественного производства.

Предлагаемый защитно-адгезионный лак проверен с положительным результатом при изготовлении натурных бронируемых изделий и проведением их стендовых испытаний в условиях ФГУП «НИИПМ».

Защитно-адгезионный лак для бронирования заряда из твердого ракетного топлива, содержащий 4,4',4" трифенилметантриизоцианат, дихлорэтан, катализатор отверждения дибутилоловодилаурат и адгезионную добавку, отличающийся тем, что в качестве адгезионной добавки содержит продукт поликонденсации этиленгликоля, адипиновой кислоты и глицерина с содержанием гидроксильных групп от 2,00 до 2,30, мас.%, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

4,4',4" Трифенилметантриизоцианат 19,65-19,90
Дихлорэтан 78,60-79,80
Продукт поликонденсации этиленгликоля,
адипиновой кислоты и глицерина с содержанием
гидроксильных групп от 2,00 до 2,30, мас.% 0,5-1,5
Дибутилоловодилаурат 0,05-0,50


 

Похожие патенты:
Изобретение относится к ткани для покрытия воздушных летательных аппаратов, к способу ее изготовления и нанесения на указанные аппараты. .
Изобретение относится к составам одноупаковочных полиуретановых пленкообразующих, отверждающихся влагой воздуха, используемых в качестве лаков или пленкообразующих в составе полимерных композиций.

Изобретение относится к области получения быстроотверждающихся полиуретановых композиций, используемых в качестве различных защитных покрытий, клеев, герметиков, напольных покрытий и т.д.
Изобретение относится к полимерным композициям на основе литьевых полиуретановых эластомеров и может быть использовано для получения шумозащитных покрытий для использования как в судостроительной промышленности, так и в различных областях техники.
Изобретение относится к полимерной антикоррозионной композиции. .
Изобретение относится к области получения полиуретановых композиций на основе алкидных олигомеров и диизоцианатов для защитных покрытий по металлу, древесине и бетону.
Изобретение относится к области ракетной техники и касается разработки полиуретанового лака для применения в качестве подслоя для увеличения адгезии полимерных составов к поверхности вкладных зарядов, забронированных составами на основе акрилатов или ацетилцеллюлозы, к поверхности лигированных сталей различных марок, титановых и алюминиевых корпусов, к термоизоляционным покрытиям различных типов (ДСВ, АГ-4В, ФРНК, резина, стеклопластик) перед вклеиванием зарядов в корпус.

Изобретение относится к полимерным теплоотражающим композициям для покрытий, которые наносятся на надувные конструкции, защитные и спасательные средства (трапы самолетов гражданской авиации, плоты, дирижабли, надувные ангары, теплоотражающие экраны, щиты для пожарных), состоящие из герметичного эластичного материала на основе тканей (капрон, нейлон, лавсан, высокопрочное арамидное волокно СВМ).

Изобретение относится к термически отверждаемым покровным средствам на основе апротонных растворителей. .

Изобретение относится к термически отверждаемым средствам покрытия на основе апротонного растворителя. .

Изобретение относится к термически отверждаемым средствам покрытия на основе апротонного растворителя. .
Изобретение относится к двухкомпонентной полиуретановой композиции и может быть использовано для устройства и ремонта наливных бесшовных износостойких покрытий по бетонному основанию.
Изобретение относится к способам изготовления покрытий, используемых для сооружения тротуаров, детских и спортивных площадок. .
Изобретение относится к композициям на основе изоцианатов, используемым для нанесения на металлические или бетонные поверхности, особенно для получения полимерных покрытий на деградированных поверхностях подземных трубопроводов при их санации, а также в качестве ингибирующего грунта при окраске металлов и в качестве герметика.

Изобретение относится к покрытию резервуаров и труб, в частности конденсаторных трубок, для снижения или предотвращения образования биопленок, при этом покрытие имеет поверхностное натяжение менее 20 мН/м, причем в качестве материала покрытия используются устойчивые к гидролизу лаки, и где устойчивые к гидролизу лаки выбраны из группы, состоящей из полиуретанов, акрила и силиконов, где покрытие имеет стохастическую топографию с шероховатостями меньше 500 нм, предпочтительно меньше 300 нм.
Изобретение относится к способу получения материала покрытия

Изобретение относится к области ракетной техники, в частности к разработке защитно-адгезионного лака, применяемого в качестве подслоя для скрепления бронепокрытия с поверхностью заряда при бронировании заряда твердого ракетного топлива

Наверх