DE1446933A1 - Solid propellants with high burning rate - Google Patents

Solid propellants with high burning rate

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DE1446933A1 DE1964N0025948 DEN0025948A DE1446933A1 DE 1446933 A1 DE1446933 A1 DE 1446933A1 DE 1964N0025948 DE1964N0025948 DE 1964N0025948 DE N0025948 A DEN0025948 A DE N0025948A DE 1446933 A1 DE1446933 A1 DE 1446933A1
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Description

Featttofftrelbsätse mit hoher BrenngesohwindigkeitFeatttofftrelbsätse with high burning speed

Tür bestimmte Zwecke, wie beispielsweise Startladungen, Nachbesohleunigungssätze und Kurzzeltbrenner, sind Feststofftreibsätze erwüneoht, die eine möglichet hohe Brenngesohwindigkeit» beispielsweise in der Größenordnung von 50 mm/seo. bei 70 atü/200 0 und mehr besitzen.For certain purposes, such as starting charges, post-acceleration sets and short-term burners, solid propellants are required which have a possible high burning rate, for example in the order of 50 mm / seo. at 70 atm / 20 0 0 and more.

Bei gegossenen Oomposite-Sätzen der Basis z.B. Ammonperohiorat organischen Bindern läßt sich die Brenngeschwindigkeit duroh die Korngrößenfeinheit des eingesetzten Salzanteils und In speziellen Fällen β.B. bei Stirnbrennern duroh Eingießen von Metalldrähten in Brennriohtung erhöhen.In the case of cast Oomposite sets, the base e.g. Ammonperohiorat organic The burning speed can be bound by the Grain size fineness of the salt fraction used and in special cases β.B. with forehead burners by pouring metal wires into Increase the firing direction.

Bas vorliegende erfindungsgemäße Verfahren bezieht sich auf Feststoff treibsätse hergestellt aus gieflfähigen Mischungen von Hitrooellulosegranulaten* Sprengölen, Weichmaohern, Stabilisatoren und ballistischen Additiven, sogen, gegossenem POL·The present process according to the invention relates to solids Forage seeds made from pourable mixtures of Hitrooellulose granulates * Explosive oils, softeners, stabilizers and ballistic additives, so-called, cast POL

£8 wurde gefunden, daß man schnell brennende Treibsatzmassen auf der Basis von gegossenem POL, deren Brenngeschwindigkeit in weitem Bereich variierbar ist, erhält, wenn als einzusetzendes Granulat poröses ffitrooellulosepulver verwendet wird·It has been found that burning propellants can be burned quickly the base of cast POL, whose burning rate is far Range is variable, if obtained as a granulate to be used porous ffitrooellulose powder is used

Derartige gegossene POL-Massen werden bekanntermaßen z.B. In der ffelse hergestellt, daß man Granulat aus Nitrocellulose geeigneter Abmessungen mit Sprengölen, z.B. nitroglycerin und flüssigen Weichmachern zu einer gießfahigen Masse verrührt, in die gewünschten Treibsatzformen gießt und duroh anschließende Wärmebehandlung dieSuch cast POL masses are known, for example, in US Pat ffelse produced that granules of nitrocellulose are more suitable Dimensions with explosive oils, e.g. nitroglycerine and liquid plasticizers stirred to a pourable mass, poured into the desired propellant forms and duroh subsequent heat treatment the

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Gelatinierung des Granulate und Homogenisierung der Gießmasse bewirkt. Ale Granulat wird beispielsweise ein Produkt verwendet» das aus in Sprengölen und den verwandten Weichmachern gelatinierfähiger Nitrocellulose oder Nitrdcelluloseabmieehungen, Stabilisatoren und gegebenenfalls ballistischen Additiven unter Zusatz von gelatinierenden, flüchtigen Lösungemitteln in an sioh bekannter Weise duroh Strangpressen» Sohneiden der Stränge und Austreiben der Lösungsmittel hergestellt wird.Gelatinization of the granules and homogenization of the casting compound causes. For example, a product is used for all granules »which is made from nitrocellulose or nitrate cellulose compounds that can be gelatinized in explosive oils and the related plasticizers, Stabilizers and, if necessary, ballistic additives with the addition of gelatinizing, volatile solvents in an sioh known way through extrusion »sons of strands and Stripping off the solvent is produced.

Gemäß der Erfindung wird anstelle des bisher üblichen ein poröses Granulat verwendet. Die Porösität kann bei der Herstellung de· Granulats» as.B. duroh Einarbeiten von wasserlöslichen Salzen und späterem Herauslösen derselben, sowie durch Feinheit und Menge dieser Salze in der folgenden Weise erzielt werden. Eine Nitrocellulose mit 13p1 £ Stickstoff wird mit Stabilisatoren und den gewünschten Additiven vermischt und in einem Kneter unter Zusatz von 110 56 Kocheais mit Hilfe eines Aether-Alkoholgemieches gelatiniert. Die erhaltene Masse wird duroh eine Matrize von 1,8 mm Durchmesser gepresst und auf eine Länge von 1,8 mm geschnitten· Das Granulat wird zur Entfernung des Lösungsmittels etwa 40 Stunden bei 40 - 65° 0 gewässert und sodann an der Luft getrocknet. Damit die auf diese Weise erhaltene Porösität bei der späteren Gelatinierung erhalten bleibt, 1st es erforderlich - wie naoh einem weiteren Merkmal der vorliegenden Erfindung gefunden wurde •ine. solche Nitrocellulose su verwenden, die unter den bei der. Herstellung des Treibsatses vorliegenden Bedingungen nicht vollständig durohgelatiniert. Dies 1st gegeben bei einem Stickstoff-According to the invention, a porous one is used instead of the conventional one Granules used. The porosity can vary in the manufacture of the Granulate »as.B. duroh incorporation of water-soluble salts and later dissolving of the same, as well as by the fineness and quantity of these salts can be achieved in the following way. A nitrocellulose with 13p1 pounds of nitrogen, stabilizers and the desired additives mixed and in a kneader with additive of 110 56 Kocheais gelatinized with the help of an ether-alcohol mixture. The mass obtained is pressed through a die with a diameter of 1.8 mm and cut to a length of 1.8 mm. To remove the solvent, the granulate is soaked in water at 40-65 ° C. for about 40 hours and then air-dried. So that the porosity obtained in this way is retained during the subsequent gelatinization, it is necessary - as naoh Another feature of the present invention was found • ine. use such nitrocellulose as specified in the. Production of the propellant is not complete under the present conditions thermosetting gelatinized. This is the case with a nitrogen

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«•halt von etwa 12,9 bis 13» 2 ^, der Jedooh jeweils nach den
angewandten Verfahren auch unter- oder überschritten werden
kamt»«• stop from about 12.9 to 13» 2 ^, the Jedooh each after the
applied procedures are also fallen short of or exceeded
came »

In die gieflfähigen Mischungen gemäß der Erfindung können je
naoh den gewünschten Endeigenschaften dee Treibsataes weiterhin
anorganische Oxydatoren, wie Perchlorate oder Nitrate, anorganisohe Brennstoffe» wie Kunststoffe (Polyurethane, PVC, Polybutadien), Kohlenwasserstoffe, EuQ oder andere mit der örundmasse verträgliche Substance» sugeeetet werden. Ee 1st ferner möglich, die Brenngesohwindigkeit susätslich durch das an sich bekannte Einarbeiten
▼on Metalldrähten su erhöhen. Gans allgemein ist es möglich, die erfindungsgeaäSen Treibsätse durch an sich bekannte Verfahren
oder Zusätee in gewünschter Weise au modifleieren.In the pourable mixtures according to the invention can each
naoh the desired end properties of the Treibsataes continue
Inorganic oxidizers such as perchlorates or nitrates, inorganic fuels such as plastics (polyurethane, PVC, polybutadiene), hydrocarbons, EuQ or other substances compatible with the örund mass can be suggested. Ee is also possible, the burning rate depending on the known incorporation
▼ on metal wires increase su. Goose in general, it is possible to sow the seeds according to the invention by methods known per se
or modify additions as desired.

Unter Verwendung eines porösen Granulats, das wie oben beschrieben hergtsteilt ist, wird erfindungsgeaäfl der Treibsatz in folgender Weise gefertigt.Using a porous granulate as described above Hergtsteil is, erfindungsgeaäfl the propellant in the following Way made.

Beispiel 1example 1

45t5 l· des porösen Granulats werden mit 41»0 jS Nitroglycerin und45t5 l · of the porous granulate are mixed with 41 »0 μS nitroglycerin and

13»5 J* Triacetin s.B. in einem Mischer der in der Sprengstoffherstellung üblicherweise eingesetzten Typen etwa 15 Minuten
behandelt und sodann in die Treibetofform gefüllt und ca. 10 Minuten gerüttelt· Kaoh ca. 3-tägiger Lagerung in einem Wärmeschrank bei 50 - 55° C 1st der Treibsatz ausgehärtet. Sie Brenngasohwlndigkeit einer so hergestellten Masse wurde bei Drücken von 10 atu in der Orawford-Bombe mit ca. 80 mm/seo. gemesoen.13 »5 J * Triacetin sB in a mixer of the types commonly used in the manufacture of explosives for about 15 minutes
treated and then filled into the propellant mold and shaken for about 10 minutes · Kaoh stored for about 3 days in a heating cabinet at 50 - 55 ° C, the propellant charge is hardened. The fuel gas resistance of a mass produced in this way was approx. 80 mm / seo at pressures of 10 atu in the Orawford bomb. gemesoen.

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Die Brenngasohwindigkeit der erfindungsgemäßen Treibsätze iet in einem weiten Bereiob durch Abstufung der Porösität des eingeeetzten Nitrooellulosepulvers und duroh Änderung des Stickstoffgehalt* der eur Granulatherateilung verwendeten Nitrocellulose einstellbar« Es können Brenngeoohwindigkeiten von etwa 20 mm/seo. bis 80 mm/eec. bei 70 atü 20° C erhielt werden.The fuel gas speed of the propellant charges according to the invention is in a wide range by grading the porosity of the inserted Nitrooellulose powder and changing the nitrogen content * the nitrocellulose used in the eur granulate division adjustable « Burning geo speeds of around 20 mm / seo can be achieved. up to 80 mm / eec. can be obtained at 70 atü 20 ° C.

Naoh Beispiel 1 wurde zur Herstellung des schnell brennenden Treibsatzes ausschließlich poröses Nitrooelluloeegranulat verwendet. Es ist auch möglich, poröses Nitrocellulosegranulat in beliebigen Mengenverhältnissen mit nicht porösem Nitrooelluloeegranulat zu mischen. Man erhält so die Möglichkeit, die Brenngesohwindigkeiten und ballistischen Eigenschaften derart aufgebauter aieOpolmaesen in weitem Bereich zu ändern und den jeweils geforderten Bedingungen anzupassen. Beispiel 2 beschreibt eine solche Möglichkeit.Naoh example 1 was used to prepare the fast burning Propellant used exclusively porous nitrooellulose granules. It is also possible to combine porous nitrocellulose granules in any proportions with non-porous nitrocellulose granules to mix. This gives you the option of setting the total burning speeds and ballistic properties of aieOpolmaesen constructed in this way in a wide range and the respective to adapt to the required conditions. Example 2 describes one such possibility.

Beispiel 2Example 2

In einem Ansatz, der aus nicht porösem Cellulosegranulat, Weichmaohern und NgI besteht, wird nach ca. 20-stUndigem Angelatinieren bei Normaltemperatur poröses Nitrooelluloeegranulat eingerührt. Diese Mischung wird in Gießformen gefüllt und oa. 10 Minuten auf einem Rütteltisch behandelt. Die Härtung der Masse geschieht bei Celsius über 3 Tage.In an approach that consists of non-porous cellulose granules, softeners and NgI is present after about 20 hours of gelatinization Stir in porous nitrooellulose granulate at normal temperature. This mixture is filled into casting molds and oa. 10 minutes on treated with a vibrating table. The hardening of the mass takes place at Celsius over 3 days.

Die Zusammensetzung einer solchen Masse beträgt ιThe composition of such a mass is ι

kompaktes Granulat 26,00 Gew.56compact granulate 26.00 wt. 56

poröses Granulat 22,5 H Weichmacher 8,0 "porous granulate 22.5 H plasticizer 8.0 "

Nitroglycerin 43,5 "Nitroglycerin 43.5 "

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U46933U46933

Die balliatiachen Additive und die Stabilisatoren wurden bei der Granulathersteilung eingearbeitet«The balliatiachen additives and the stabilizers were at the granulate division incorporated "

Sie Masse hat eine Explosionswärme von 940 koal/kg. Die Brenngeaohwindigkeit in der Crawford-Bombe beträgt bei 70 atü/ 20° C 75 mm/seo.Its mass has a heat of explosion of 940 koal / kg. The burning speed in the Crawford bomb is at 70 atmospheres / 20 ° C 75 mm / seo.

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Claims (1)

Patentansprüche 1 A Λ R Q 'ί QClaims 1 A Λ R Q 'ί Q Verfahren zur Herstellung τοη Treibsatekörpern au· gießfähigen Mischungen von Nitrooelluloaegranulaten, Sprengölen, Weiohaaohem, Stabilisatoren und balllatiaohen Additiven, dadurch gekennzeichnet , daß aur Herstellung von Treibsätzen hoher Brenngeschwindigkeit ganz oder teilweise ein poröses Ritrooellulosegranulat mit hohem Stickstoffgehalt verwendet wird·Process for the production of τοη propellant bodies pourable Mixtures of Nitrooelluloaegranulates, explosive oils, Weiohaaohem, Stabilizers and ball-like additives, thereby characterized in that aur production of propellants of high burning rate wholly or partially a porous ritrooellulose granulate with high nitrogen content is used Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennseioh net, daß die gewünschte Porösität des verwendeten Nitrooellulosegranulats durch Einarbeiten von wasserlöslichen Salzen bei seiner Herstellung und späterem Herauslösen derselben, sowie durch Feinheit und Menge des eingearbeiteten Salmanteile eingestellt wird.Method according to claim 1, characterized in that the desired porosity of the nitrooellulose granulate used by incorporating water-soluble salts during its production and later dissolving them out, as well as is adjusted by the fineness and amount of the incorporated salmon. Verfahren gemäß den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet , dafl in die gieflfähigen Mischungen anorganische Oxydatoren, anorganische Brennstoffe und/oder andere mit der Grundmasae verträgliche Substanzen eingearbeitet werden.Process according to claims 1 and 2, characterized , that there are inorganic in the pourable mixtures Oxidizers, inorganic fuels and / or other substances compatible with the basic substance can be incorporated. Verfahren gemäß den Ansprüchen 1-3» dadurch gekennzeichnet , daß in die Massen in an sioh bekannter Weise Metalldrähte eingearbeitet werden.Process according to claims 1-3 »characterized that metal wires are incorporated into the masses in a manner known per se. Verfahren gemäß den Ansprüchen 1-4» dadurch gekennzeichnet ι daß eine Nitrocellulose alt einem Stickstoffgehalt von etwa 12,9 bis 13,2 ?t verwendet wird.Process according to claims 1-4 »characterized in that a nitrocellulose is used Nitrogen content of about 12.9 to 13.2? T is used. 90 9.8 18/024890 9.8 18/0248
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