Термопластичный бронесостав для покрытия вкладного заряда смесевого медленногорящего твердого ракетного топлива


 


Владельцы патента RU 2472826:

Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт полимерных материалов" (RU)

Изобретение относится к области ракетной техники, а именно к разработке бронирующего состава для вкладного заряда смесевого медленногорящего твердого ракетного топлива. Бронесостав содержит, мас.%: ацетилцеллюлозу 44-50, триэтил-о-ацетилцитрат 46-52, бета-(2,4 динитрофенокси)этанол 3,0-3,7 и продукт конденсации эпихлоргидрина и дифенилолпропана 0,3-1,0, в качестве которого могут быть использованы эпоксидная смола марок ЭД-16 или ЭД-24 или Э-40. Изобретение обеспечивает получение термопластичного бронесостава с повышенным показателем текучести расплава, а также сокращение времени бронирования заряда. 1 з.п. ф-лы, 1 табл., 5 пр.

 

Изобретение относится к области ракетной техники, а именно к разработке бронирующего состава для вкладного заряда смесевого медленногорящего твердого ракетного топлива (МГТ).

Известны рецептуры бронесоставов на основе ацетилцеллюлозы - патенты RU 2179989 от 27.02.2002 и RU 2276174 от 19.01.2005, наносимые на заряды твердого ракетного топлива способом литья под давлением на термопластавтомате. Однако данные бронесоставы не имеют прямой адгезии к МГТ. Известен состав для бронирования заряда термопластичного топлива - патент RU 2215723 от 11.01.2002, МПК C06B 21/00, С06D 5/00, взятый авторами за прототип. Достоинством прототипа является высокая прочность скрепления бронесостава с топливом, достигающая когезионной прочности скрепляемых материалов. Недостаток патента-прототипа - длительность цикла бронирования им заряда, который может достигать трех суток вместе с сушкой заряда после бронирования для удаления используемых при бронировании растворителей.

Технической задачей патентуемого изобретения является разработка термопластичного бронесостава на основе ацетилцеллюлозы с повышенным показателем текучести расплава для бронирования заряда из МГТ методом литья под давлением на термопластавтомате (ТПА) с сокращением продолжительности бронирования заряда с 3 суток до 2 минут.

Технический результат изобретения заключается в разработке термопластичного бронесостава для бронирования вкладных зарядов из МГТ, включающего ацетилцеллюлозу, триэтил-о-ацетилцитрат и бета-(2,4-динитрофенокси) этанол. В указанный бронесостав для повышения его термостойкости при переработке методом литья под давлением при высоких температурах вводят термостабилизатор в виде продукта конденсации эпихлоргидрина и дифенилолпропана, в качестве которого используют эпоксидные смолы марок ЭД-16 или ЭД-24 или Э-40. При этом указанные смолы должны иметь молекулярный вес 300÷600 и содержание эпоксидных групп 15÷33.

Термопластичный бронесостав содержит компоненты при соотношении, мас.%:

Ацетилцеллюлоза 44-50
Триэтил-о-ацетилцитрат 46-52
Бета-(2,4-динитрофенокси) этанол 3,0-3,7
Продукт конденсации эпихлоргидрина и дифенилолпропана 0,3-1,0

Заявляемые пределы соотношений компонентов определялись экспериментальным путем и являются оптимальными, обеспечивая удовлетворительные механические, адгезионные и технологические свойства бронесостава.

Рецептуры вариантов бронесостава с различным содержанием компонентов, их механические, адгезионные и технологические свойства приведены в таблице. Там же для сравнения показаны соответствующие характеристики материала - прототипа и значения механических характеристик смесевого ракетного топлива типа МГТ.

Показатель текучести расплава определяется по ГОСТ 11645-73 и характеризует реологические свойства бронесостава при следующих условиях:

масса груза - 3,8 кг;

диаметр капилляра - 1,18 мм;

температура испытания - 175°C.

Таблица
Наименование показателей Значение показателей
Прототип пат. RU 2215723 Топливо типа МГТ Вариант 1 Вариант 2 Вариант 3 Вариант 4 Вариант 5
Компонентный состав, мас.%:
ацетилцеллюлоза 56,0 44,0 50,0 46,0 52,0 41,0
триэтил-о-ацетилцитрат 40,0 52,0 46,0 50,0 43,0 55,7
бета-(2,4-динитрофенокси) этанол
продукт конденсации эпихлоргидрина и дифенилолпропана:
-
4,0 3,0 3,7 3,5 4,6 2,5
ЭД-16 - 1,0 0,4
ЭД-24 0,3 0,8
Э-40 0,5
Показатель текучести расплава (ПТР), г/10 мин 2,0 - 11,2 4,6 6,5 3,0 15,2
Предел прочности при растяжении, кгс/см2, Т=+20°C 160,0 49,2 70,1 115,0 85,0 156,3 58,0
Относительное удлинение, %, Т=+20°C 75,0 3,0 72,8 58,8 61,2 50,1 81,0
Модуль упругости при 5% деформации, кгс/см2, Т=+20°C 1900 1800 1312 1750 1605 1870 1118
Прочность адгезии к МГТ, кгс/см2, Т=+20°C 60-70 - 61,9 65,4 61,8 - 30,2
Продолжительность бронирования 3 сут - 1,0 мин 2,0 мин 1,5 мин - 1,0 мин

Из данных таблицы следует, что предлагаемые варианты 1-3 термопластичного бронесостава имеют меньшие значения предела прочности при растяжении по сравнению с прототипом, но именно их уровень является предпочтительным для бронирования заряда из «мягкого» топлива типа МГТ, а также выполняется необходимое для надежной работы заряда соотношение: «модуль упругости бронепокрытия» < «модуль упругости топлива». Адгезионные характеристики патентуемого бронесостава (варианты 1-3) и прототипа находятся практически на одном уровне, а показатель текучести расплава значительно выше, чем у прототипа, что позволяет перерабатывать его литьем под давлением при показателе текучести расплава бронемассы (4,6÷11,2 г/10 мин).

Бронесостав варианта 4 с повышенным содержанием ацетилцеллюлозы (52,0%) и бета-(2,4-динитрофенокси)этанола (4,6%) и пониженным содержанием триэтил-о-ацетилцитрата (43,0%) имеет низкое значение показателя текучести расплава - ПТР составляет 3,0 г/10 мин и поэтому не может перерабатываться методом литья под давлением; вариант 5, где содержание триэтил-о-ацетилцитрата составляет 55,7%, что выше заявленного предельного количества, имеет слишком высокий показатель текучести расплава - ПТР 15,2 г/10 мин и требует бронирования при более низких температурах, это приводит к неудовлетворительной адгезии бронесостава к МГТ.

Технология изготовления патентуемого бронесостава заключается в измельчении и сушке порошкообразных компонентов - ацетилцеллюлозы, бета-(2,4-динитрофенокси)этанола, загрузке в разогретый мешатель и перемешивании в течение 5÷10 мин. После этого в мешатель загружается двойная смесь эпоксидной смолы и триэтил-о-ацетилцитрата и масса дополнительно перемешивается в течение 1,0÷1,5 ч. Затем подготовленная бронемасса для обеспечения ее полной гомогенизации и пластификации подвергается трехкратной грануляции на шнек-прессе.

Работоспособность заряда, покрытого патентуемым бронесоставом, на опытно-химическом заводе ФГУП «НИИПМ» подтверждена широким комплексом лабораторных и огневых стендовых испытаний, в том числе попеременным и длительным термостатированием в диапазоне температур ±60°C.

1. Термопластичный бронесостав для покрытия вкладного заряда смесевого медленногорящего твердого ракетного топлива, включающий ацетил-целлюлозу, триэтил-о-ацетилцитрат и бета-(2,4-динитрофенокси)этанол, отличающийся тем, что в качестве термостабилизатора содержит продукт конденсации эпихлоргидрина и дифенилолпропана при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Ацетилцеллюлоза 44-50
Триэтил-о-ацетилцитрат 46-52
Бета-(2,4-динитрофенокси)этанол 3,0-3,7
Продукт конденсации эпихлоргидрина и дифенилолпропана 0,3-1,0

2. Термопластичный бронесостав по п.1, отличающийся тем, что в качестве продукта конденсации эпихлоргидрина и дифенилолпропана содержит эпоксидную смолу марок ЭД-16 или ЭД-24 или Э-40 с молекулярным весом 300-600 и содержанием эпоксидных групп 15-33.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к области ракетной техники, а именно к бронесоставу для покрытия заряда твердого ракетного топлива. .

Изобретение относится к области бронирования зарядов твердых ракетных топлив, а именно к разработке термополастичных малодымных бронесоставов. .

Изобретение относится к области создания бронирующих материалов для твердотопливных зарядов к ракетным двигателям. .
Изобретение относится к способам изготовления зарядов твердого ракетного топлива баллиститного типа. .
Изобретение относится к газогенерирующим составам для использования в различных механизмах, работающих под действием сжатых газов. .
Изобретение относится к топливным зарядам для нефте- и газодобывающей промышленности, а именно для использования в скважинных устройствах - пороховых газогенераторах, аккумуляторах давления и др., эксплуатируемых в условиях глубоких скважин при температурах до +160°С.

Изобретение относится к окислителям твердотопливных энергетических конденсированных систем на основе двойного окислителя перхлорат - нитрат аммония. .
Изобретение относится к средствам для образования аэрозоля, а более конкретно к пиротехническим составам, горение которых происходит в пульсирующем режиме, с периодическими вспышками цветного пламени, создающими эффект мерцания, и предназначенных для изготовления сигнальных и фейерверочных изделий.
Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, а именно к разработке термопластичного твердотопливного состава, используемого для интенсификации и добычи нефти, а также в качестве источника энергии твердотопливных ракетных двигателей.
Изобретение относится к области газогенерирующих составов и может быть использовано в различных системах пожаротушения на основе газогенераторов, автономных системах подъема затонувших объектов, подушках безопасности автомобилей, системах интенсификации добычи нефти, для получения селективных газов.

Изобретение относится к способам получения термопластичных взрывчатых составов, которые благодаря своим свойствам могут быть использованы при производстве зарядов разнообразной геометрической формы методами, используемыми для обработки термопластичных материалов.

Изобретение относится к области пиротехники, в частности медленной генерации газа, применяемой при тушении возгораний в зданиях и транспортных средствах, генерации газа в приводах или для надувания или деформирования надувных средств.
Изобретение относится к области создания смесевых твердых ракетных топлив, эксплуатируемых в температурном диапазоне от 60 до минус 70°С и применяемых в различных ракетных системах.

Изобретение относится к области разработки смесевых металлизированных твердых топлив
Изобретение относится к высокоэнергетическим конденсированным системам, а именно к твердотопливным газогенерирующим составам, и может быть использовано в различных газогенераторах систем пожаротушения, автономных системах поднятия затонувших объектов, подушках безопасности автомобилей, системах интенсификации добычи нефти, установках по получению различных соединений в волне горения
Изобретение относится к области получения газа реакцией двух твердых веществ, а именно к способу изготовления из смеси порошков бинарных пиротехнических зарядов, содержащих азид натрия, при горении которых образуется чистый газообразный азот
Изобретение относится к составам твердых топлив на основе нитрата аммония и может быть использовано для очистки нефтяных скважин от асфальтено-смолисто-парафинистых отложений, проведения гидроразрыва пласта при добыче нефти, а также в качестве источника энергии твердотопливных ракетных двигателей
Изобретение относится к гражданским и, особенно, к военным взрывным зарядам
Наверх