CN108178715A - 一种低燃温低残渣型燃气发生剂及其制备方法 - Google Patents
一种低燃温低残渣型燃气发生剂及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108178715A CN108178715A CN201711419551.1A CN201711419551A CN108178715A CN 108178715 A CN108178715 A CN 108178715A CN 201711419551 A CN201711419551 A CN 201711419551A CN 108178715 A CN108178715 A CN 108178715A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- gas generator
- low
- type gas
- generator propellant
- burn temperature
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C06—EXPLOSIVES; MATCHES
- C06D—MEANS FOR GENERATING SMOKE OR MIST; GAS-ATTACK COMPOSITIONS; GENERATION OF GAS FOR BLASTING OR PROPULSION (CHEMICAL PART)
- C06D5/00—Generation of pressure gas, e.g. for blasting cartridges, starting cartridges, rockets
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C06—EXPLOSIVES; MATCHES
- C06B—EXPLOSIVES OR THERMIC COMPOSITIONS; MANUFACTURE THEREOF; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS EXPLOSIVES
- C06B23/00—Compositions characterised by non-explosive or non-thermic constituents
- C06B23/009—Wetting agents, hydrophobing agents, dehydrating agents, antistatic additives, viscosity improvers, antiagglomerating agents, grinding agents and other additives for working up
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C06—EXPLOSIVES; MATCHES
- C06B—EXPLOSIVES OR THERMIC COMPOSITIONS; MANUFACTURE THEREOF; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS EXPLOSIVES
- C06B29/00—Compositions containing an inorganic oxygen-halogen salt, e.g. chlorate, perchlorate
- C06B29/22—Compositions containing an inorganic oxygen-halogen salt, e.g. chlorate, perchlorate the salt being ammonium perchlorate
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
- Air Bags (AREA)
Abstract
本发明提供了一种低燃温低残渣型燃气发生剂及其制备方法，属于燃气发生剂领域。所述低燃温低残渣型燃气发生剂，包含下列质量百分比的组份：粘合剂：7.5％～25％；固化剂：0.5％～4％；硝酸酯类增塑剂：3％～20％；氧化剂：20％～60％；降温剂：20％～60％；燃烧调节剂：0～5％。本发明提供的低燃温低残渣型燃气发生剂通过采用硝酸酯类增塑剂并配合使用降温剂，通过控制二者配比量，在提高了燃气发生剂配方氧含量及燃速(可以达到30mm/s以上)，降低了配方燃烧产物中固体残渣含量(残渣含量在3％以下)，提高了产气量(可以达到1100L/kg以上)，同时保持了燃气发生剂低燃温(≤1300℃)的优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种低燃温低残渣型燃气发生剂及其制备方法，属于燃气发生剂领域。
背景技术
20世纪60年代国外已开展了特种复合固体推进剂——燃气发生剂的研制工作，我国于80年代开始研制，目前国内外燃气发生剂配方通常包括粘合剂、固化剂、增塑剂、氧化剂等，其中，为了保证燃气发生剂具有低燃温(≤1500℃)的性能增塑剂为惰性增塑剂，如己二酸二辛脂(DOA)、壬二酸二辛脂(DOZ)、癸二酸二异辛酯(DOS)等，增塑剂质量百分比含量通常为2％-8％左右。
现有燃气发生剂燃烧产物中固体残渣含量在10％以上，燃速一般在30mm/s以下。
新型动力装置需要低燃温、高燃速、低残渣、产气量大的燃气发生剂配方，目前的高燃速燃气发生剂残渣含量高(10％以上)，燃速偏低(30mm/s以下)，不能满足的新一代武器型号的使用要求。另外，在其它燃气发生器中对燃气发生剂配方也提出了低燃温、高燃速、低残渣的新要求。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中存在的不足，提供一种低燃温低残渣型燃气发生剂及其制备方法，该燃气发生剂燃速高、产气量大、残渣含量低。
为实现上述发明目的，本发明提供如下技术方案：
一种低燃温低残渣型燃气发生剂，包含下列质量百分比的组份：
粘合剂：7.5％～25％；
固化剂：0.5％～4％；
硝酸酯类增塑剂：3％～20％；
氧化剂：20％～60％；
降温剂：20％～60％；
燃烧调节剂：0～5％。
在一可选实施例中，所述硝酸酯类增塑剂包括硝化甘油，二缩三乙二醇二硝酸酯，乙二醇二硝酸酯、三羟甲基乙烷三硝酸酯、三羟甲基甲烷三硝酸酯、1,2,4-丁三醇三硝酸酯、甘油四硝酸酯或一缩二乙二醇二硝酸酯中的一种或一种以上组合。
在一可选实施例中，所述的粘合剂包括环氧丙烷－四氢呋喃的共聚醚、聚乙二醇或端羟基聚叠氮缩水甘油醚中的一种或一种以上组合。
在一可选实施例中，所述的固化剂包括异佛尔酮二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、1,6己二异氰酸酯、二苯基甲烷－4，4′-二异氰酸酯或改性六次甲基多异氰酸酯的一种或一种以上组合。
在一可选实施例中，所述的氧化剂为高氯酸铵。
在一可选实施例中，所述的降温剂为草酰胺、草酸铵或二羟基乙二肟中的一种或一种以上组合。
在一可选实施例中，所述的燃烧调节剂为五氧化二钒、三氧化二铁、四氧化三铅、四氧化三铁或亚铬酸铜中的一种或一种以上组合。
一种低燃温低残渣型燃气发生剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤1、按以下质量百分比称取原料：粘合剂7.5％～25％；固化剂0.5％～4％；硝酸酯类增塑剂3％～20％、氧化剂20％～60％、降温剂20％～60％、燃烧调节剂0～5％；
步骤2、将称取的原料进行混合，制得浆料；
步骤3、对所述浆料进行浇注、固化，得到燃气发生剂。
在一可选实施例中，所述步骤2中将称取的原料放入立式混合机中进行混合，混合温度50℃～70℃，混合时间为45min～100min。
在一可选实施例中，所述步骤3中将所述料浆通过真空喷淋浇注到模具或浇注到发动机中，然后在50℃～70℃下固化5～10天。
本发明具有如下有益效果：
本发明提供的低燃温低残渣型燃气发生剂通过采用硝酸酯类增塑剂并配合使用降温剂，通过控制二者配比量，在提高了燃气发生剂配方氧含量及燃速(可以达到30mm/s)的同时，降低了配方燃烧产物中固体残渣含量(残渣含量在3％以下)，提高了产气量(可以达到1100L/kg以上)，同时保持了燃气发生剂低燃温(≤1300℃)的优点。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进行详细说明:
本发明提供了一种低燃温低残渣型燃气发生剂，包含下列质量百分比的组份：
粘合剂7.5％～25％、固化剂0.5％～4％、硝酸酯类增塑剂3％～20％、氧化剂20％～60％、降温剂20％～60％、燃烧调节剂0～5％；优选粘合剂10％～20％、固化剂0.5％～3％、硝酸酯类增塑剂12％～20％、氧化剂20％～50％、降温剂30％～50％、燃烧调节剂0～5％；
本发明提供的低燃温低残渣型燃气发生剂通过采用硝酸酯类增塑剂并配合使用降温剂，通过控制二者配比量，在提高了燃气发生剂配方氧含量及燃速(可以达到30mm/s以上)的同时，降低了配方燃烧产物中固体残渣含量(残渣含量在3％以下)，提高了产气量(可以达到1100L/kg以上)，同时保持了燃气发生剂低燃温(≤1300℃)的优点；硝酸酯类增塑剂质量含量优选10％～20％；
具体地，所述硝酸酯类增塑剂优选硝化甘油(NG)，二缩三乙二醇二硝酸酯(TEGDN)，乙二醇二硝酸酯(EGDN)、三羟甲基乙烷三硝酸酯(TMETN)、三羟甲基甲烷三硝酸酯(TMMTN)、1,2,4-丁三醇三硝酸酯(BTTN)、甘油四硝酸酯(DGTN)或一缩二乙二醇二硝酸酯(DEGDN)中的一种或一种以上组合。
具体地，所述的粘合剂优选环氧丙烷－四氢呋喃的共聚醚(PET)、聚乙二醇(PEG)或端羟基聚叠氮缩水甘油醚(GAP)中的一种或一种以上组合，其中PET优选数均分子量为5000-6000，PEG优选数均分力量为10000-12000，GAP优选数均分子量为8000-15000；所述的固化剂优选异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、甲苯二异氰酸酯(TDI)、1,6己二异氰酸酯(HDI)、二苯基甲烷－4，4′-二异氰酸酯(MDI)或改性六次甲基多异氰酸酯(N100)的一种或者以上几种的组合；所述的氧化剂优选高氯酸铵(AP)；所述的降温剂优选草酰胺(OAM)、草酸铵(AO)或二羟基乙二肟(DHG)中的一种或一种以上组合；所述的燃烧调节剂优选五氧化二钒、三氧化二铁、四氧化三铅、四氧化三铁或亚铬酸铜中的一种或一种以上组合。
本发明实施例还提供了一种低燃温低残渣型燃气发生剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤1、按以下质量百分比称取原料：粘合剂7.5％～25％、固化剂0.5％～4％、硝酸酯类增塑剂3％～20％、氧化剂20％～60％、降温剂20％～60％、燃烧调节剂0～5％；
步骤2、将称取的原料进行混合，制得浆料；
步骤3、对所述浆料进行浇注、固化，得到燃气发生剂。
本发明方法实施例的原料由燃气发生剂实施例提供，具体描述参见上述实施例，在此不再赘述。
具体地，所述步骤2中将称取的原料放入立式混合机中进行混合，混合温度50℃～70℃，混合时间45min～100min左右。
具体地，所述步骤3中将所述料浆通过真空喷淋浇注到模具或浇注到发动机中，然后在50℃～70℃下固化5～10天。
以下为本发明的几个具体实施例，各实施例所用原料均为市售产品。
实施例1
(1)固体推进剂配方如表1所示：
表1实施例1提供的固体推进剂配方：
(2)固体推进剂制作方法：
步骤1：按照表1提供的配方称取原料，并
步骤2、将称取的原料放入立式混合机中，在温度50℃下，混合时间70min，制得浆料；
步骤3、将所述浆料通过真空喷淋浇注到模具中，然后在60℃下固化7天，得到固体推进剂试样。
(3)对实施例1提供的固体推进剂试样进行性能测试，测试结果参见表2：
表2实施例1提供的固体推进剂性能参数表：
实施例2
(1)固体推进剂配方如表3所示：
表3实施例2提供的固体推进剂配方：
(2)固体推进剂制作方法：
步骤1：按照表3提供的配方称取原料，并
步骤2、将称取的原料放入立式混合机中，在温度50℃下，混合时间45min，制得浆料；
步骤3、将所述浆料通过真空喷淋浇注到模具中，然后在50℃下固化5天，得到固体推进剂试样。
(3)对实施例2提供的得到固体推进剂试样进行性能测试，测试结果参见表4：
表4实施例2提供的固体推进剂性能参数表：
实施例3
(1)固体推进剂配方如表5所示：
表5实施例3提供的固体推进剂配方：
(2)固体推进剂制作方法：
步骤1：按照表5提供的配方称取原料，并
步骤2、将称取的原料放入立式混合机中，在温度70℃下，混合时间100min，制得浆料；
步骤3、将所述浆料通过真空喷淋浇注到模具中，然后在70℃下固化10天，得到固体推进剂试样。
(3)对实施例3提供的得到固体推进剂试样进行性能测试，测试结果参见表6：
表6实施例3提供的固体推进剂性能参数表：
实施例4
(1)固体推进剂配方如表7所示：
表7实施例4提供的固体推进剂配方：
(2)固体推进剂制作方法：
步骤1：按照表7提供的配方称取原料，并
步骤2、将称取的原料放入立式混合机中，在温度70℃下，混合时间100min，制得浆料；
步骤3、将所述浆料通过真空喷淋浇注到模具中，然后在70℃下固化10天，得到固体推进剂试样。
(3)对实施例4提供的固体推进剂试样进行性能测试，测试结果参见表8：
表8实施例4提供的固体推进剂性能参数表：
(2)固体推进剂性能
实施例5
(1)固体推进剂配方如表9所示：
表9实施例5提供的固体推进剂配方：
(2)固体推进剂制作方法：制备方法如实施例1；
(3)对实施例5提供的固体推进剂试样进行性能测试，测试结果参见表10：
表10实施例5提供的固体推进剂性能参数表：
(2)固体推进剂性能
本发明未详细说明部分属本领域技术人员公知常识。
Claims (10)
1.一种低燃温低残渣型燃气发生剂，其特征在于：包含下列质量百分比的组份：
粘合剂：7.5％～25％；
固化剂：0.5％～4％；
硝酸酯类增塑剂：3％～20％；
氧化剂：20％～60％；
降温剂：20％～60％；
燃烧调节剂：0～5％。
2.根据权利要求1所述的低燃温低残渣型燃气发生剂，其特征在于：所述硝酸酯类增塑剂包括硝化甘油，二缩三乙二醇二硝酸酯，乙二醇二硝酸酯、三羟甲基乙烷三硝酸酯、三羟甲基甲烷三硝酸酯、1,2,4-丁三醇三硝酸酯、甘油四硝酸酯或一缩二乙二醇二硝酸酯中的一种或一种以上组合。
3.根据权利要求1所述的低燃温低残渣型燃气发生剂，其特征在于：所述的粘合剂包括环氧丙烷－四氢呋喃的共聚醚、聚乙二醇或端羟基聚叠氮缩水甘油醚中的一种或一种以上组合。
4.根据权利要求1所述低燃温低残渣型燃气发生剂，其特征在于：所述的固化剂包括异佛尔酮二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、1,6己二异氰酸酯、二苯基甲烷－4，4′-二异氰酸酯或改性六次甲基多异氰酸酯的一种或一种以上组合。
5.根据权利要求1所述低燃温低残渣型燃气发生剂，其特征在于：所述的氧化剂为高氯酸铵。
6.根据权利要求1所述低燃温低残渣型燃气发生剂，其特征在于：所述的降温剂为草酰胺、草酸铵或二羟基乙二肟中的一种或一种以上组合。
7.根据权利要求1所述的低燃温低残渣型燃气发生剂，其特征在于：所述的燃烧调节剂为五氧化二钒、三氧化二铁、四氧化三铅、四氧化三铁或亚铬酸铜中的一种或一种以上组合。
8.一种低燃温低残渣型燃气发生剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、按以下质量百分比称取原料：粘合剂7.5％～25％；固化剂0.5％～4％；硝酸酯类增塑剂3％～20％、氧化剂20％～60％、降温剂20％～60％、燃烧调节剂0～5％；
步骤2、将称取的原料进行混合，制得浆料；
步骤3、对所述浆料进行浇注、固化，得到燃气发生剂。
9.根据权利要求8所述的低燃温低残渣型燃气发生剂的制备方法，其特征在于，所述步骤2中将称取的原料放入立式混合机中进行混合，混合温度50℃～70℃，混合时间为45min～100min。
10.根据权利要求8所述的低燃温低残渣型燃气发生剂的制备方法，其特征在于，所述步骤3中将所述料浆通过真空喷淋浇注到模具或浇注到发动机中，然后在50℃～70℃下固化5～10天。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201711419551.1A CN108178715B (zh) | 2017-12-25 | 2017-12-25 | 一种低燃温低残渣型燃气发生剂及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201711419551.1A CN108178715B (zh) | 2017-12-25 | 2017-12-25 | 一种低燃温低残渣型燃气发生剂及其制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN108178715A true CN108178715A (zh) | 2018-06-19 |
| CN108178715B CN108178715B (zh) | 2020-10-23 |
Family
ID=62547226
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201711419551.1A Active CN108178715B (zh) | 2017-12-25 | 2017-12-25 | 一种低燃温低残渣型燃气发生剂及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN108178715B (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113248340A (zh) * | 2021-04-30 | 2021-08-13 | 湖北航天化学技术研究所 | 一种高压强指数低燃温燃气发生剂及其制备方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1222418B (de) * | 1963-03-20 | 1966-08-04 | Thiokol Chemical Corp | Druckgas entwickelndes Gemisch |
| CN103204753A (zh) * | 2012-10-16 | 2013-07-17 | 湖北航天化学技术研究所 | 固体燃气发生剂及其制备方法 |
| CN106380361A (zh) * | 2016-08-26 | 2017-02-08 | 湖北航天化学技术研究所 | 一种高延伸率高模量聚醚燃气发生剂 |
-
2017
- 2017-12-25 CN CN201711419551.1A patent/CN108178715B/zh active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1222418B (de) * | 1963-03-20 | 1966-08-04 | Thiokol Chemical Corp | Druckgas entwickelndes Gemisch |
| CN103204753A (zh) * | 2012-10-16 | 2013-07-17 | 湖北航天化学技术研究所 | 固体燃气发生剂及其制备方法 |
| CN106380361A (zh) * | 2016-08-26 | 2017-02-08 | 湖北航天化学技术研究所 | 一种高延伸率高模量聚醚燃气发生剂 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 谭惠民: "《固体推进剂化学与技术》", 30 September 2015, 北京理工大学出版社 * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113248340A (zh) * | 2021-04-30 | 2021-08-13 | 湖北航天化学技术研究所 | 一种高压强指数低燃温燃气发生剂及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN108178715B (zh) | 2020-10-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106631644B (zh) | 一种具备优良低温适应性的叠氮推进剂及其制备方法 | |
| CN106588522B (zh) | 低熔点热塑性推进剂及其制备方法 | |
| CN109627133B (zh) | 一种热塑性复合固体推进剂及其制备方法 | |
| CN105315115A (zh) | 以碳酸钙为降温剂的耐高温型固体推进剂及其制备方法 | |
| CN110981675B (zh) | 一种具备超低玻璃化温度的聚醚固体推进剂及其制备方法 | |
| CN107512998A (zh) | 一种室温固化固体推进剂 | |
| CN110156547A (zh) | 一种高强度低压强指数丁羟复合固体推进剂及其制备方法 | |
| CN108530239B (zh) | 一种高固体含量nepe固体推进剂浆料、推进剂及制备方法 | |
| Chen et al. | Effect of mixed isocyanate curing agents on the performance of in situ‐prepared HTPE binder applied in propellant | |
| Chen et al. | Improvement of mechanical properties of in situ-prepared HTPE binder in propellants | |
| KR101850395B1 (ko) | 고체 추진제 조성물 및 이를 이용한 고체 추진제 제조방법 | |
| CN108178715A (zh) | 一种低燃温低残渣型燃气发生剂及其制备方法 | |
| CN110423184A (zh) | 一种固体火箭发动机用推进剂及其制备方法 | |
| US4412875A (en) | Nitramine composite propellant compostion | |
| CN109651027A (zh) | 一种工艺性能改善的高固含量ddi-htpb推进剂及其加工工艺 | |
| Tang et al. | Novel azide-rich fluorinated energetic polyurethane with excellent mechanical properties by a one-pot facile strategy | |
| Jawalkar et al. | Influence of bicurative on processibility of composite propellant | |
| KR101101218B1 (ko) | 기계적 특성이 우수한 ｇａｐ/니트라민계 고에너지 추진제 조성물 | |
| CN114591126B (zh) | 一种热固化智能火药及其制备方法 | |
| CN108395361A (zh) | 一种洁净燃气发生剂及其制备方法 | |
| CN108794284A (zh) | 一种以二聚脂肪酸二异氰酸酯为固化剂的燃气发生剂 | |
| CN110963866A (zh) | 一种温敏时变的固体推进剂 | |
| Hocaoğlu et al. | Fine‐tuning the mechanical properties of hydroxyl‐terminated polybutadiene/ammonium perchlorate‐based composite solid propellants by varying the NCO/OH and triol/diol ratios | |
| Sangtyani et al. | Optimization of network forming agents for different types of composite propellant grain | |
| Yuan et al. | Mechanical Properties of HTPE/Bu-NENA Binder and the Kinetics of Bu-NENA Evaporation |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |