DE1109578B - Gaserzeugende und explosionsfaehige Masse - Google Patents
Gaserzeugende und explosionsfaehige MasseInfo
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C06—EXPLOSIVES; MATCHES
- C06B—EXPLOSIVES OR THERMIC COMPOSITIONS; MANUFACTURE THEREOF; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS EXPLOSIVES
- C06B31/00—Compositions containing an inorganic nitrogen-oxygen salt
- C06B31/28—Compositions containing an inorganic nitrogen-oxygen salt the salt being ammonium nitrate
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Description
Gaserzeugende Massen werden gewöhnlich zum Betreiben von mit Druck angetriebenen mechanischen
Vorrichtungen verschiedenartiger Typen, zu denen Raketen gehören, verwendet. Für diesen
Zweck sind ziemlich häufig Ammoniumnitratmassen verwendet worden, wobei in allen Fällen verschiedenartige
Modifizierungsmittel in das Ammoniumnitrat zwecks Verbesserung der Brauchbarkeit zum
Betreiben verschiedenartiger Gaserzeugungsvorrichtungen einverleibt worden sind. Beispielsweise hat
man hierfür Ammoniumnitrat-Kautschuk-Mischungen vorgeschlagen. Auch ist der Zusatz von Modifizierungs-
und Kühlmitteln zu solchen Treibmitteln bekannt.
Obwohl eine Anzahl solcher Materialien gegenwärtig verwendet wird, ist deren Wirksamkeit und
Anpassungsfähigkeit durch eine Anzahl ihnen innewohnender Schwierigkeiten begrenzt. Solche Massen
sollten vorzugsweise geringe Flammentemperaturen besitzen, keine oder eine nur geringe Rauchentwicklung
aufweisen, innerhalb eines weiten Temperaturbereiches leicht zündbar sein und gasförmige, nicht angreifende
Verbrennungsprodukte ergeben. Ferner sollten diese Massen bei erhöhten Temperaturen beständig
sein und scharfen Temperaturänderungen ausgesetzt werden können, ohne daß die Eigenschaften
der Masse verändert werden. Solche gaserzeugenden Massen müssen auch eine ausreichende physikalische
Festigkeit besitzen, damit sie der normalen Handhabung beim Gebrauch widerstehen können.
Wenn auch die gegenwärtig verwendeten gaserzeugenden Massen einige dieser Eigenschaften aufweisen,
so ist doch bisher noch keine einzige verbrennbare Masse entwickelt worden, die allen Anforderungen
entspricht.
Erfindungsgemäß werden daher gaserzeugende Massen vorgeschlagen, die die Nachteile der bisher
bekannten Massen nicht mehr aufweisen.
Die Erfindung betrifft eine verdichtete, gaserzeugende und explosionsfähige Masse auf der Basis von
Ammoniumnitrat im Gemisch mit einem Kautschukbindemittel und einem ballistischen Modifizierungsmittel,
wie Guanidinnitrat, Nitroguanidin, Cyclotrimethylentrinitramin oder 2,4-Dinitrophenoxyäthanol
oder einem Gemisch davon, das erfindungsgemäß aus etwa 70 bis 80 Gewichtsprozent Ammoniumnitrat in
innigem Gemisch mit etwa 12 bis 18 Gewichtsprozent des Kautschukbindemittels, etwa 1 bis 3 Gewichtsprozent
Natriumbarbiturat und etwa 2 bis 10 Gewichtsprozent des ballistischen Modifizierungsmittels
besteht.
Zweckmäßig enthält eine solche Masse ferner bis Gaserzeugende und explosionsfähige Masse
Anmelder:
Olin Mathieson Chemical Corporation,
New York, N. Y. (V. St. A.)
Vertreter: Dr.-Ing. H. Ruschke, Berlin-Friedenau,
und Dipl.-Ing. K. Grentzenberg, Müchen 27, Pienzenauer Str. 2, Patentanwälte
Philip G. Butts, East Alton, 111., und Carl R. Fingerhood, University City, Miss.
(V. St. A.), sind als Erfinder genannt worden
zu etwa 3 Gewichtsprozent Ruß und bis zu etwa 6 Gewichtsprozent Ammoniumoxalat.
Endlich hat sich noch als vorteilhaft erwiesen, wenn das Kautschukbindemittel aus einem Mischpolymerisat
aus Butadien mit Acrylsäure, Acrylsäurenitril, Styrol oder Vinylpyridin besteht.
Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Ammoniumnitratmassen liegen in verdichteter
Form vor. Die Bestandteile werden innig miteinander vermischt und dann bei Raumtemperatur
oder bei erhöhten Temperaturen durch Verformen oder Auspressen unter Druck verdichtet. Beim
Verformen der Masse können je nach Zusammensetzung der Masse und der erwünschten Dichte
Drücke bis zu 350 kg/cm2 und Temperaturen bis zu 100° C verwendet werden. Für diesen Zweck können
verschiedenartige gebräuchliche Verformungseinrichtungen verwendet werden. Es ist gefunden worden,
daß in einigen Fällen durch Zugeben eines Lösungsmittels für das Kautschukbindemittel das Einverleiben
des Bindemittels in die gaserzeugende Masse erleichtert wird. Zu für diesen Zweck geeigneten Lö-
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sungsmitteln gehören Hexan, Heptan, Cyclohexan, Benzol, Petroläther u. dgl.
Es ist gefunden worden, daß die Mengenanteile der verschiedenartigen Bestandteile innerhalb der angegebenen
Grenzen gehalten werden müssen, damit eine zufriedenstellende gaserzeugende Masse erhalten
wird. Treibmassen, die weniger als etwa 70% Ammoniumnitrat enthalten, liefern z. B. bei der Verbrennung
übermäßige und nachteilige Rauchmengen, während Massen, die mehr als etwa 80% Ammoniumnitrat
enthalten, wegen übermäßiger Flammentemperaturen für Gaserzeuger nicht geeignet sind.
Gaserzeugende Treibmittel, die weniger als etwa 12°/» des Kautschukbindemittels enthalten, besitzen
eine mangelhafte Festigkeit und nachteilige andere physikalische Eigenschaften, wohingegen mehr als
etwa 18% des Bindemittels enthaltende Massen einen ungünstigen Sauerstoffausgleich aufweisen. Obwohl
mit Acrylsäure modifizierter Polibutadienkau- so tschuk das bevorzugte Bindemittel ist, können auch
andere Kautschuke mit ähnlichen Bindemitteleigenschaften, wie Butadien, das mit einem oder mehreren
Monomeren mischpolymerisiert worden ist, z. B. mit Acrylsäurenitril, Styrol oder Vinylpyridin, verwendet
werden. Ferner können synthetische Kautschuke verwendet werden, die vorwiegend aus Isobutylen
und ähnlichen ungesättigten Kohlenwasserstoffen bestehen, die zu kautschukartigen Produkten
polymerisiert werden können.
Mengen des ballistischen Modifizierungsmittels von weniger als 2% üben auf die Eigenschaften der
gaserzeugenden Masse keinen merklichen Einfluß aus. Obwohl das Modifizierungsmittel in Mengen von
mehr als 10% verwendet werden kann, besitzen Massen, die einen derartig erhöhten Mengenanteil
des ballistischen Modifizierungsmittels enthalten, gegenüber solchen nur etwa 10% enthaltenden Massen
keinen besonderen Vorteil. Die in den vorgeschlagenen gaserzeugenden Massen verwendeten ballistisehen
Modifizierungsmittel sind explosionsfähige Verbindungen oder Massen, die zur Regelung der
Verbrennungsgeschwindigkeit und zur Erhöhung der Entzündbarkeit der Massen dienen. Zu geeigneten
ballistischen Modifizierungsmitteln gehören Guanidinnitrat, Nitroguanidin, Cyclotrimethylentrinitramin,
2,4-Dinitrophenoxyäthanol u. dgl.
Das Natriumbarbiturat dient als Zersetzungskatalysator für das Ammoniumnitrat. Massen, die weniger
als 1% dieser Substanz enthalten, liefern keine vorteilhaften Ergebnisse, während bei Erhöhung der
Natriumbarbituratmenge auf mehr als etwa 3% keine weiteren Vorteile erzielt werden. Wenn dieses
Material in Mengenanteilen wesentlich oberhalb 3% zugegen ist, dient der überschüssige Anteil keinem
brauchbaren Zweck, sondern wirkt lediglich als Verdünnungsmittel. Wenn auch die Eigenschaften des
Zersetzungskatalysators durch Zugeben kleiner Mengenanteile von Ruß verbessert werden können, so
dienen doch Mengen dieses Materials von mehr als 310Zo keinem brauchbaren Zweck. Das Kühlmittel, wie
Ammoniumoxalat u. dgl., kann in der Masse in Mengen bis zu 6% zugegen sein. Größere Mengenanteile
des Kühlmittels würden jedoch die Entzündbarkeit des Materials wesentlich verschlechtern.
Die Erfindung wird durch die in den folgenden Beispielen beschriebenen Ausführungsformen weiter
erläutert. Alle Mengenanteile sind Gewichtsteile.
74 Teile Ammoniumnitrat, 14 Teile eines mit Acrylsäure modifizierten Polybutadienkautschuks,
3 Teile Guanidinnitrat, 2 Teile Natriumbarbiturat, 2 Teile Ruß und 5 Teile Ammoniumoxalat wurden
bei Raumtemperatur miteinander vermischt. Nach dem gründlichen Vermischen dieser Materialien
wurde das erhaltene Gemisch in Formen gebracht und dort bei einem Druck von 350 kg/cm2 und einer
Temperatur von 82° C zu zylindrischen Stangen mit einem Außendurchmesser und einer Länge von 14 cm
verpreßt, wobei ein im Mittelpunkt angeordnetes und sich durch die Stange erstreckendes Loch mit einem
Durchmesser von 2,5 cm vorgesehen wurde. Diese gaserzeugenden Stangen hatten eine Dichte von etwa
0,024 kg je 16,4 cm3 und ein Durchschnittsgewicht von etwa 3,5 kg. Bei der Verbrennung verbrannten
sie bei einem Druck von 70 kg/cm2 mit einer linearen Geschwindigkeit von etwa 0,19 cm je Sekunde bei
einer Flammentemperatur von etwa 112O0C.
72 Teile Ammoniumnitrat, 16 Teile Butadien-Acrylsäurekautschuk, 8 Teile Nitroguanidin, 2 Teile
Natriumbarbiturat und 2 Teile Ruß wurden in einen Pfleiderer-Kneter gebracht und bei Raumtemperatur
zwecks Herstellung eines einheitlichen Gemisches vermischt. Das erhaltene Gemisch wurde in Formen
gebracht und bei einem Druck von 350 kg/cm2 und einer Temperatur von 1000C zu Stangen verpreßt,
die die gleichen Abmessungen wie die in Beispiel I hergestellten hatten. Diese verformten Massen hatten
eine lineare Verbrennungsgeschwindigkeit von etwa 0,216 cm je Sekunde bei einem Druck von 70 kg/cm2
und erzeugten eine Flammentemperatur von etwa 118O0C.
Wenn auch in den oben beschriebenen Ausführungsformen verdichtete Massen mit einer bestimmten
Form und bestimmten Abmessungen beschrieben worden sind, kann selbstverständlich die Form und
die Größe solcher Beschickungen weitgehend verändert werden und wird ausschließlich von dem beabsichtigten
Verwendungszweck bestimmt. Derartige Massen können ferner mit verschiedenartigen Oberflächeninhibitoren
oder Überzügen zwecks Regelung der Verbrennungsgeschwindigkeit, der Entzündbarkeit
oder von anderen Eigenschaften versehen werden.
Claims (3)
1. Verdichtete, gaserzeugende und explosionsfähige Masse auf der Basis von Ammoniumnitrat
im Gemisch mit einem Kautschukbindemittel und einem ballistischen Modifizierungsmittel, wie
Guanidinnitrat, Nitroguanidin, Cyclotrimethylentrinitramin oder 2,4-Dinitrophenoxyäthanol oder
einem Gemisch davon, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus etwa 70 bis 80 Gewichtsprozent Ammoniumnitrat
im innigen Gemisch mit etwa 12 bis 18 Gewichtsprozent des Kautschukbindemittels,
etwa 1 bis 3 Gewichtsprozent Natriumbarbiturat und etwa 2 bis 10 Gewichtsprozent des
ballistischen Modifizierungsmittels besteht.
2. Gaserzeugende, explosionsfähige Masse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie
ferner bis zu etwa 3 Gewichtsprozent Ruß und bis
5 6
zu etwa 6 Gewichtsprozent Ammoniumoxalat ent- säure, Acrylsäurenitril, Styrol oder Vinylpyridin
hält. besteht.
3. Gaserzeugende, explosionsfähige Beschickung
nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch ge- In Betracht gezogene Druckschriften:
kennzeichnet, daß das Kautschukbindemittel aus 5 Britische Patentschrift Nr. 655 585;
einem Mischpolymerisat aus Butadien mit Acryl- schwedische Patentschrift Nr. 134189.
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Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB101160A GB887690A (en) | 1960-01-11 | 1960-01-11 | Combustible explosive charges |
DEO7184A DE1109578B (de) | 1960-01-11 | 1960-01-11 | Gaserzeugende und explosionsfaehige Masse |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEO7184A DE1109578B (de) | 1960-01-11 | 1960-01-11 | Gaserzeugende und explosionsfaehige Masse |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1109578B true DE1109578B (de) | 1961-06-22 |
Family
ID=7351076
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DEO7184A Pending DE1109578B (de) | 1960-01-11 | 1960-01-11 | Gaserzeugende und explosionsfaehige Masse |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE1109578B (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1178647B (de) * | 1961-09-05 | 1964-09-24 | Josef Schaberger & Co G M B H | Verfahren zur inneren Kuehlung von Raketen mit festen Treibstoffen beliebiger Zusammen-setzung sowie Rakete zur Durchfuehrung des Verfahrens |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB655585A (en) * | 1947-09-29 | 1951-07-25 | Frans Tore Baltzar Bonell | Improvements in or relating to methods for producing propellent charges for rockets and the like |
-
1960
- 1960-01-11 DE DEO7184A patent/DE1109578B/de active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB655585A (en) * | 1947-09-29 | 1951-07-25 | Frans Tore Baltzar Bonell | Improvements in or relating to methods for producing propellent charges for rockets and the like |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1178647B (de) * | 1961-09-05 | 1964-09-24 | Josef Schaberger & Co G M B H | Verfahren zur inneren Kuehlung von Raketen mit festen Treibstoffen beliebiger Zusammen-setzung sowie Rakete zur Durchfuehrung des Verfahrens |
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