DE2250311A1

DE2250311A1 - Inhibited projectile propellant - contg cellulosic binder and coated with polyisocyanate/polyol reaction product

Info

Publication number: DE2250311A1
Application number: DE19722250311
Authority: DE
Inventors: Joseph Edward Flanagan; Milton Bernard Frankel; Vernon Earl Haury; George Albert Lo
Original assignee: North American Rockwell Corp
Current assignee: Boeing North American Inc
Priority date: 1971-10-15
Filing date: 1972-10-13
Publication date: 1973-04-19
Also published as: IT966314B; JPS4848610A; BE790069A

Abstract

Inhibited solid propellant for projectiles contains a cellulosic binder and has an inhibiting coating consisting of the reaction pdt. of a polyfunctional isocyanate and a polyol. Specif., the isocyanate is polymethylene-polyphenyl polyisocyanate and the polyol is polyethylene or polypropylene glycol. The inhibiting coating has a thickness of 1-150 mu. The binder is nirocellulose. High projectile speeds are obtained at moderately low chamber pressures.

Description

"Feststofftreibmittel mit Brennverzögerung, insbesondere für Schußwaffen't Die Erfindung betrifft ein Feststoff-Treibmittel, insbesondere Dreibmittel für Schußwaffen, die hier im wesentlichen als freibmittel für den Antrieb von Geschossen definiert sind. Die Erfindung ist insbesondere mit Brennverzögerern für Peststof£treibmittel befasst, bei welchen der Brennverzögerer das Realctionsprodukt eines polyfunktionalen Isocyanats und eines Polyols ist. Verwendbare Treibmittel sind solche, die einen energetischen oder nichtenergetischen Oellulosebinder enthalten. "Solid propellants with delayed burn, especially for firearms" The invention relates to a solid propellant, in particular a propellant for firearms, which is essentially defined here as a propellant for propelling projectiles are. The invention is particularly with flame retardants for pesticide propellants deals with which the fire retarder is the product of a polyfunctional Isocyanate and a polyol. Propellants that can be used are those that have a contain energetic or non-energetic cellulose binders.

Pür jedes gegebene Schußwaffen-Treibmittelsyatem kann die innerbalistische Theorie. verwendet werden, um eine optimale Druck-Zeit-Kurve und entsprechend Geschwindigkeits-Zeit-KurVe zu bestimmen. Die wünschenswerteste Kurve ist eine solche, in welcher relativ hohe Geschwindigkeiten bei vergleichsweise niederen Spitzen der Kammerdrücke erreicht werden.For any given firearm propellant syatem the intrabalistic Theory. used to be optimal Pressure-time curve and to be determined according to the speed-time curve. The most desirable curve is one in which relatively high speeds at comparatively low speeds Peak chamber pressures can be reached.

Ublicherweise ist das Streben nach hohen Geschwindigkeiten in der Regel von einem schnell hohe Spitzen aufweisenden Kammerdruck begleitet, welcher primär ein Ergebnis der Kornausbildung ist. Dies zwingt den Waffenkonstrukteur zu stärkeren und schwereren Waffen, welche sehr unerwwnscht sind.Usually the pursuit of high speeds is in the Usually accompanied by a rapidly high peaks chamber pressure, which is primarily a result of grain formation. This forces the gun designer to stronger and heavier weapons, which are very undesirable.

Multiperforierte Körner brennen progressiv, was nahelegt, daß ein progressiv brennendes Korn, welches seinen Spitzen druck nicht schnell erreicht, vorteilhaft ist. Ein logisches Verfahren zum Erreichen dieses Zieles ist die Verwendung von Treibmittel-Brennverzögerern.Multi-perforated grains burn progressively, suggesting that a progressively burning grain, which does not reach its peak pressure quickly, is advantageous. One logical way to accomplish this is to use it of propellant retarders.

Brennverzögerer sind im wesentlichen inerte ChemikaLien, welche sehr langsam brennen und welche auf die Oberfläche des Treibmittelkorns an den Stellen aufgebracht werden, an denen ein Brennen verhindert werden soll. Brennverzögerer können durch Auflegen von Schichten von verzögerndem Material auf die abzudämmenden Oberflächen, durch Binwickehl des Korns in entsprechende Binder oder durch Eintauchen des Korns in den gewunt3chten Brennverzögerer aufgebracht werden.Burn retardants are essentially inert chemicals which are very Burn slowly and which on the surface of the propellant grain at the points can be applied to which burning is to be prevented. Burn retarder can be done by laying layers of retarding material on the areas to be dammed Surfaces, by binding the grain in appropriate binders or by dipping of the grain can be applied to the desired flame retardant.

Die primäre Erfordernis für den Brennverzögerer ist, daß er ausgezeichnete Bindeeigenschaften und einen entsprechenden thermischen Wierstand besitzt, um den ganzen ballistischen Zyklus zu überstehen. Eine zusätzliche Erfordernis ist die, daß eine völlige Aushärtung erfolgt. Wenn nur eine teilweise Aushärtung erfolgt, kann die mit Brennverzögerern versehene Oberfläche eines Kornes an einer nicht mit Brennverzögerern versehenen Fläche eines anliegenden Kornes haften und dabei die Brennfläche weiter reduzieren. Eine Vorbestimmung der tatsächlichen Brennfläche ist unter diesen Umständen nicht möglich und die gewünschten Druck-Geschwindigkeits-Zeit-Kurven sind nicht auf einer wiederholbaren Basis erreichbar.The primary requirement for the flame retardant is that it be excellent Has binding properties and a corresponding thermal Wierstand to the survive the entire ballistic cycle. An additional requirement is that that a complete hardening takes place. If only partial curing occurs, the surface of a grain provided with flame retardants cannot be used on one of them Flaming retarders adhere to the surface of an adjacent grain and thereby the Reduce the burning area further. A pre-determination of the actual focal area is not possible under these circumstances and the desired pressure-speed-time curves are not achievable on a repeatable basis.

Die Komplexivität dieser Probleme, die auftreten, wenn ungehärteter.Brennverzögerer vorhanden ist, werden um ein-Vielfaches vergrössert, da üblicherweise eine sehr grosse Anzahl von Treibmittelkörner in jeder Patrone gepackt sind.The complexity of these problems that arise when using uncured are present, are enlarged several times, since usually a very large number of propellant granules are packed in each cartridge.

Eine genaue Steuerung der Schichtdicke des Brennverzögerers muß unabhängig von dem verwendeten Aufbringverfahren erfolgen.Precise control of the layer thickness of the flame retardant must be independent of the application method used.

Der Wert von zulässigen Ausführungsabweichungen im Hinblick auf das durch den inerten Bremlverzögerer eingenommene-Volumen variiert in Abhängigkeit von den einzelnen Eornabmessungen; jedoch ist ein Verlust von weniger als 1 bis 2 Vc der variablen Energie eine erstrebenswerte obere Grenze.The value of permissible design deviations with regard to the Volume occupied by the inert brake retarder varies as a function of the individual ear dimensions; however, a loss is less than 1 to 2 Vc of the variable energy is a desirable upper limit.

Entsprechend int es eine der i'findung zugrunde liegende Aufgabe, einen wirkungsvollen Brennverzögerer für Feststoff -Treibmittel zu schaffen, insbesondere für Feststofftreibmittel zum Treiben von Geschossen.Accordingly, it is one of the tasks on which the finding is based, an effective flame retardant for solids - Propellants to create, in particular for solid propellants for propelling projectiles.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung iSt ee, einen Feststoff-Treibmittel-Brennverzögerer für die Anwendung bei Schußwaffen zu schaffen, welcher seine thermische und ßtrukturelle Integrität während des Ablaufs eines ballistischen Zyklus aufrechterhält.Another object of the invention is ee, a solid propellant flame retardant for use in firearms, which its thermal and structural Maintains integrity during the course of a ballistic cycle.

Es wurde festgestellt, daß ein verbesserter Brennverzögerer für Feststoff-Treibmittel aus polyfunktionalen Isocyanaten und Polyolen hergestellt werden kann. Zum Beispiel wurde ein Brennverzögerer für ein Schußwaffentreibmittel, der auf Polymethylen-Polyphenyl-Isocyanat, einem aromatischen polyfunktionalen Isocyanat und Polyäthylen-Glykol, einem oC' LD W diol hergestellt ist, zum Abdecken eines Schußwaffen-Treibmittels in einer Dicke von 1 bis 150 micron verwendet.It has been found to be an improved flame retardant for solid propellants can be made from polyfunctional isocyanates and polyols. For example became a flame retardant for a gun propellant based on polymethylene polyphenyl isocyanate, an aromatic polyfunctional isocyanate and polyethylene glycol, an oC ' LD W diol is made for masking a firearm propellant in one Thickness from 1 to 150 microns used.

Dieser Brennverzögerer wurde auf die Oberfläche des Feststoff-Treibmittels durch verschiedene Verfahren aufgebracht und benötigte nur etwa eine Minute Härtezeit. Verbrennungsversuche haben gezeigt, daß der Brennverzögerer seine Integrität während des Ablaufs des ballistischen Zyklus aufrechterhält.This flame retardant was applied to the surface of the solid propellant Applied by various processes and only required about a minute of curing time. Combustion tests have shown that the fire retardant maintains its integrity during of the ballistic cycle.

Die vorliegenden Brennverzögerer wurden für die Verwendung mit Feststoff-Treibmittelzusaimnensetzrngefl entwickelt, welche energetische oder nichtenergetische Cellulosebinder enthalten. Gute Brennverzögerer müssen verschiedene Kriterien erfüllen: 1.) Verträglichkeit mit der Feststoff-Treibmittel-Zusammensetzung; 2.) gute Adhäsion; 3.) zufriedenstellende mechanische Eigenschaften; 4.) Möglichkeit einer leichten Aufbringung und 5.) Bildung einer nicht-klebrigen Endoberfläche. Die Brennverzögerer nach der Erfindung erfüllen diese Kriterien und wirken durch Querverkettung eines Polyols insbesondere eines hydroxy-terminierten Prepolymeren, wie Polyäthylen-Glykol mit den übrigen Hydroxygruppen in dem Cellulosebinder des Treibmittels über ein multifunktionales Isocyanat.The present flame retardants have been formulated for use with solid propellant compositions developed, which energetic or non-energetic cellulose binders contain. Good flame retardants must meet various criteria: 1.) Compatibility with the solid propellant composition; 2.) good adhesion; 3.) satisfactory mechanical properties; 4.) Possibility of easy application and 5.) Education a non-tacky end surface. The flame retardants according to the invention meet these criteria and act by cross-linking a polyol in particular one hydroxy-terminated prepolymers, such as polyethylene glycol with the remaining hydroxyl groups in the cellulose binder of the propellant via a multifunctional isocyanate.

Das polyfunktionale Isocyanat ist vorsugsweise ein polyfunktionales aromatisches Isocyanat, wie Polymethylen-Polyphenyl-Isocyanat (PAPI). Beispiele für andere anwendbare polyfunktionale aromatische Isocyanate sind Triphenylmethan-Trisocyanat und Xoluen-Diisocyanat. Jedoch können auch polyfunktionale aliphatische ier alicyclische Isocyanate wie Hexamethylen-Diisocyanat, Lysin-Diisocyanat und Isophoron-Diisocyanat verwendet werden.The polyfunctional isocyanate is preferably a polyfunctional one aromatic isocyanate such as polymethylene polyphenyl isocyanate (PAPI). Examples other applicable polyfunctional aromatic isocyanates are triphenylmethane trisocyanate and xoluene diisocyanate. However, polyfunctional aliphatic or alicyclic Isocyanates such as hexamethylene diisocyanate, lysine diisocyanate and isophorone diisocyanate be used.

Die Polyolkomponente des Brennverzögerers kann entweder ein aliphatisches oder ein aromatischea POlyol sein. Das Polyol iat vorzugswise ein aliphatisches Polyol und insbesondere ein aliphatisches α,# diol, wie ein Hydroxyterminierter Polyäther, Polyester oder Polybutadien. Die bevorzugte Klasse von Polyolen sind die hydroxy-teriinierten Polyäther und insbesondere die Polyalkylen-Glykole, wie Polyäthylen-Glykol und Polypropylen-Glykol.The polyol component of the flame retardant can either be aliphatic or an aromatic polyol. The polyol is preferably an aliphatic one Polyol and in particular an aliphatic α, # diol, such as a Hydroxy terminated polyether, polyester or polybutadiene. The preferred class of polyols are the hydroxy-teriinated polyethers and especially the polyalkylene glycols, such as polyethylene glycol and polypropylene glycol.

übliche Katalysatoren für die Urethan-Reaktion werden zur Bes¢hleunigung des Aushärtens verwendet. Der spezielle gewählte Katalysator hängt, wie in der Fachwelt bekannt, von dem ausgewählten polyfunktionalen Isooyanat-Polyol-System ab. Beispiele für Katalysatoren sind tupfer-Acetonylacetonat, Eisen-Aoetonylacetonat und Dibutyl-Zinndilaurat.Usual catalysts for the urethane reaction are used to accelerate the process used for curing. The particular catalyst chosen depends, as in the art known, from the selected polyfunctional isoyanate-polyol system. Examples for catalysts are swab acetonylacetonate, iron aoetonylacetonate and dibutyltin dilaurate.

Vorzugsweise wird der Brennverzögerer durch Auflösen der Ingredenzien des VerzUgerers in einem geeigneten Lösungsmittel und Aufbringen der Ingredenzien auf die Kornfläohe durch Beschichten, Aufmalen, Sprühen o.dgl. angewendet.Preferably the scorch retardant is applied by dissolving the ingredients the retarder in a suitable solvent and applying the ingredients on the grain surface by coating, painting, spraying or the like. applied.

Der Brennverzögerer gemäss der Erfindung bildet eine feste Abbindung mit dem Treibmittel auf Celluloeebasis. Kratzen mit einer Rasierklinge oder einem scharfen Messer beschldigt die Oberfläche nur leicht und der Brennterzdgerer kann nicht ohne einige Treibmittelteilchen entfernt werden, welche an den Verzögererteilohen haften bleiben. u wurden Elektronenmikroskopbilder bei 500-facher Vergrösserung einer typischen Probe von einem brennverzögerten (5-micron) Treibmittel genommen. Die Oberfläche des brennverzögerten Treibmittels war kräftig mit einer Messerklinge gekratzt worden und Grenzlinien dieser Kratzer wurden fotografiert.The flame retardant according to the invention forms a firm bond with the cellulose-based propellant. Scratch with a razor blade or one Sharp knives damage the surface only slightly and the flame ore can cannot be removed without some propellant particles pecking at the retarder parts stick. u were Electron microscope images at 500 times Enlargement of a typical sample of a flame retarded (5-micron) propellant taken. The surface of the retarded propellant was strong with a Knife blade has been scratched and boundary lines of these scratches have been photographed.

Es wurde beobachtet, daß der Brennverzögerer noch auf Teilchen eines zerstörten Treibmittels haftete. Zusätzlich wurde die Oberfläche eines brennverzögerten Treibmittels unter einem Mikroskop geschnitten, um einen sauberen Schnitt zu erhalten. Die Prüfung des Schnittes zeigte, daß die Bindung des Brennverzögerers an das Treibmittel infolge der außergewöhnlichen Bindeeigenschaften nicht zu erkennen war.It has been observed that the scorching retardant still affects particles of a destroyed propellant adhered. In addition, the surface of a fire retarded Propellant cut under a microscope to get a clean cut. Examination of the cut showed that the binding of the flame retardant to the propellant was not recognizable due to the extraordinary binding properties.

Das bevorzugte polyfunktionale Isocyanat ist PAPI. Polyäthylen-Glykol (PEG) wurde als günstigstes Polyol für die Verwendung in Verbindung mit (PAPI) festgestellt. Das Polyol soll flüssig sein oder wenigstens ein so geringes Molekulargewicht aufweisen, daß es lösbar ist, so daß der Brennversögerer auf die Treibmitteloberfläche durch übliche Techniken aufgebracht werden kann. Zum Beispiel ist es im allgemeinen vorzuziehen, daß das Molekulargewicht der Polyäthylen-Glykol-Komponente nicht über 600 liegt und wenn Polypropylen-Glykol verwendet wird, daß das Molekulargewicht dieser Komponente nicht über 4000 geht. Der bevorzugte Katalysator für das PAPI/PEG-System ist Dibutyl-Zinn-Dilaurat (1)BT1)). Dieses Brennverzögerersystem ist das, welches am eingehendsten untersucht wurde und es wird zur Demonstration der Erfindung in der folgenden Beschreibung herangezogen. Selbstverständlich dient jedoch dieses Brennverzögerersystem nur als Beispiel für das breitere Brennverzögerersystem mit polyfunktionalem Isocyanat und Polyol.The preferred polyfunctional isocyanate is PAPI. Polyethylene glycol (PEG) was found to be the most beneficial polyol to use in conjunction with (PAPI). The polyol should be liquid or at least have such a low molecular weight that it is detachable, so that the retarder penetrates the propellant surface Usual techniques can be applied. For example, it is generally preferable that the molecular weight of the polyethylene glycol component does not exceed 600 and if polypropylene glycol is used, the molecular weight of that component does not go over 4000. The preferred catalyst for the PAPI / PEG system is dibutyl tin dilaurate (1) BT1)). This flame retardant system is the one that is most detailed has been investigated and it is used to demonstrate the invention in the following description used. Of course, however, this flame retardant system only serves as a Example of the broader flame retardant system with polyfunctional isocyanate and Polyol.

Wenn das NCO/OH-Verhältnis in diesem bevorzugten Brennverzögerersystem zwischen 1,0 und 1,4 gehalten wird und das der Dibutyl-Zinn-Dilaurat-Spiegel zwischen 0,4 und 0,8 Gew.-» gehalten wird, wird ein ausgezeichnetes Härten festgestellt, welches in einer Minute bei 43-55°a (110-130°F) erfolgte. Methylen-dichlorid (CH2Cl2) ist das ausgewählte Lösungsmittel zum Aufbringen dieses bevorzugten Terzögerersystems. Die Steuerung der Verzögererdicke erfolgt durch änderungen des vorhandenen Anteils an Methylen-Dichlorid.When the NCO / OH ratio in this preferred flame retardant system is kept between 1.0 and 1.4 and the dibutyl tin dilaurate level between 0.4 and 0.8 wt. »Is held, excellent hardening is found, which occurred in one minute at 43-55 ° a (110-130 ° F). Methylene dichloride (CH2Cl2) is the selected solvent for applying this preferred third retarder system. The thickness of the retarder is controlled by changing the amount present of methylene dichloride.

So werden zum Beispiel für eine 25 micron dicke Abdeckung etwa 6 Teile des Lösungsmittels für je 4 Teile des Verzögerungssystems verwendet. Eine Verminderung der Brennverzögererdicke erfolgt durch Erhöhen des Lösungsmittelanteils. Eine Verdoppelung des Lösungsmittelantei; vermindert die Brennverzögererdicke etwa um 5c.For example, a 25 micron thick cover would require about 6 parts of the solvent is used for every 4 parts of the delay system. A decrease the flame retardant thickness is achieved by increasing the proportion of solvent. A doubling of the solvent content; reduces the flame retardant thickness by about 5c.

Zur Erläuterung der Erfindung wurden Versuchte mit verechiedenen Brennverzögerten Treibmitteln in einer Hochdruck-Fensterbombe durchgeführt. Die Xreibmittelkdrner waren 6 mm (o,25 inch) breit 1,25 mm (0,05 inch) dick und etwa 50-63 mm (2,0 - 2,5 inch) lang. Eine Seite des reibmittelkorns war mit Brennverzögerer abgedeckt. Die Zündung erfolgte durch einen heißen Nichrom-Draht, der gegen ein Ende des Korns gepreßt wurde. Die Ausgangsserie von Versuchen wurde mit zwei Treibmittelformen gefahren, deren erste (No. 1) folgende Gewichtsbestandteile enthielt 69% Nitrocellulose, 30% Cyclotetramethylen HMX) und 1 % Dinitrodiphenylamin (NDPA) und die Zweite (Nr. 2) enthielt folgende Gewichtsanteile: 54% Nitrocellulose (13,1,' N), 30% HMX, 10% Dinitrotoluol (DNT), 5% PEG mit einem Molekulargewicht von 400 und 1,' NDPA. Der Verzögerer war eine PAP,I/PEG/D3TD-Zusammensetzung. Die Abdeckung erfolgte im Bereich von 15 bis 150 micron und es wurden BombierdrUcke von 35 und 70 k vem2 (500 und 1000 psi) verwendet. Alle Proben brannten glatt mit vollständiger Plnmmenverteilung an allen Flächen, mit Ausnahme der abgedeokten Fläche.To explain the invention, attempts were made with different burning retarders Propellants carried in a high pressure window bomb. The propellant powder was 6 mm (0.25 inches) wide and 1.25 mm (0.05 inches) thick and approximately 50-63 mm (2.0-2.5 inches) long. One side of the abrasive grain was flame retardant covered. The ignition was carried out by a hot nichrome wire, which was against a The end of the grain was pressed. The initial series of experiments was with two forms of propellant driven whose first (No. 1) the following weight components contained 69% nitrocellulose, 30% cyclotetramethylene HMX) and 1% dinitrodiphenylamine (NDPA) and the second (No. 2) contained the following proportions by weight: 54% nitrocellulose (13.1, 'N), 30% HMX, 10% Dinitrotoluene (DNT), 5% PEG with a molecular weight of 400 and 1, 'NDPA. Of the Retarder was a PAP, I / PEG / D3TD composition. The coverage took place in the area from 15 to 150 microns and crowning pressures of 35 and 70 k vem2 (500 and 1000 psi) is used. All samples burned smoothly with complete plant distribution on all surfaces, with the exception of the denoted surface.

Zusätzliche Versuche wurden mit der zweiten Treibmittelformel (Nr. 2, oben) durchgeführt, bei welchen der enthaltene Brennverzögerer folgende Gewichtszusammensetzung hatte: 63,2% zuPAPI, 36,1% PEG und 0,7 DBED. Vier Proben des verzögerten Treibmittels wurden bei 210 kg/cm² (3.000 psi) abgebrannt. Die Brennverzbgererdicke war 5, 10* 20 und 30 micron. Alle vier Proben zeigten ausgezeichnete Brennverzögerung, aber eine geringe Menge von Restbildung begann bei den 20 und 30 micron Versuchen aufzutreten.Additional tests were carried out with the second propellant formula (No. 2, above), in which the flame retardant contained in the following weight composition had: 63.2% on PAPI, 36.1% PEG and 0.7 DBED. Four samples of the delayed propellant were burned off at 210 kg / cm² (3,000 psi). The flame retardant thickness was 5, 10 * 20 and 30 microns. All four samples showed excellent burn retardation, but a small amount of residue began to appear on the 20 and 30 micron trials.

Zusitzliche Versuche wurden mit tandard-M-i0-Treibmittel durchgeführt (Gewichtsanteile etwa 97% Nitrocellulose (13,15,' N), 1% Diphenylamin, 0,7k Graphit, 1,5,' Xthylalkohol und 0,5% Wasser), bei welchem eine 10 mioron dicke Abdeckung des oben definierten Brennverzögerers aufgebracht wurden.Additional tests were carried out with standard M-i0 propellant (Parts by weight about 97% nitrocellulose (13.15, 'N), 1% diphenylamine, 0.7k graphite, 1.5, ethyl alcohol and 0.5% water), in which a 10 mioron thick cover of the flame retardant defined above were applied.

Zusätzlich wurde eine nicht brennverzögerte M-10-Probe abgebrannt. Die Versuche wurden bei 280 kg/¢m2 (4.000 psi) durchgeführt und es wurde eine ausgezeichnete Brennverzögerung mit den brennverzögerten Treibmitteln beobachtet. Die nicht brennverzögerte Probe brannte in einer schnellen "Feuerball"-artigen Weise ab.In addition, a non-flame retarded M-10 sample was burned off. The tests were run at 280 kg / m2 (4,000 psi) and it became excellent Burn retardation observed with the burn retarded propellants. The non-fire retarded one The sample burned down in a rapid "fireball" style.

Eine weitere Verdeutlichung der Wirksamkeit des Erennverzögerers gemäss der Erfindung erfolgte durch Abt feuern in einer Impetus-Bombe mit geringem Volumen (33 cm3 " 2,0 inch3). DUnne Streifen eines Treibmittels 0,50 - 0,75 mm/ 0,02 - 0,03 inch) wurden mit Brennverzdgerer abgedeckt und kleine Scheiben mit 8,6 - 8,9 mm (0,34 bis 0,35 inch) Durchmeaser wurden aus diesen Streifen geschnitten. Eine Glübdrahtsündung wurde angewendet, so daß keine Korrektur für den Zünder erforderlich war. Die Ergebnisse dieser Versuche sind in der folgenden Tabelle zusammengefaßt: Tabelle Treibmittel- Ohargenge- Verzögerer- P formel wicht (g) dicke (micron) (psi) kg/cm² ya No. 2 2.815 20 12,800 900 1,69 No. 2 2.045 20 9,600 675 1,74 No. 2 2.540 1-2 11,100 780 1,13 M-1p 2.541 5 9.300 653 1,75 a y = Verhältnis der Zeit zu max. Druck für ein brennverzögertes gegenüber einem unverzögerten reibmittel.A further clarification of the effectiveness of the retarder according to the invention was made by abbot firing a low volume impetus bomb (33 cm3 "2.0 in3). Thin strips of propellant 0.50-0.75 mm / 0.02-0.03 inch) were covered with fire retarder and small discs with 8.6 - 8.9 mm 0.34 to 0.35 inches in diameter were cut from these strips. A glow wire ignition was applied so no correction for the detonator was required. The results these experiments are summarized in the following table: Tabel Propellant Ohargen- Retarder P formula weight (g) thickness (micron) (psi) kg / cm² ya No. 2 2,815 20 12,800 900 1.69 No. 2 2,045 20 9.600 675 1.74 No. 2 2,540 1-2 11.100 780 1.13 M-1p 2,541 5 9,300 653 1.75 a y = ratio of time to max.pressure for a flame retarded versus an instantaneous friction agent.

Es wurde etwa der gleiche Maximaldruck für gleiche Gewiehte von brennverzögerten und nichtbrennverzögerten Treibmitteln erreicht. Für Brennversögererabieckungen von 5 micron oder mehr war die Wirksamkeit des Brennverzogerers 70 % oder mehr.It was about the same maximum pressure for the same weight of the flame retarded and non-flame retardant propellants. For burn retarders of 5 microns or more, the firing retarder effectiveness was 70% or more.

Dies ist außerordentlich gut, wenn man die lange Anstiegszeit betrachtet, welche bei den Versuchen mit geschlossener Bombe auftrat, da der Verzögerer selbst gegen die austreffende Flamme über einen Zeitraum beständig sein musste, der wesentlich länger war, als er dblicherweise-bei einem tatsächlichen ballistischen Zyklus auftritt. Der eine Fall, bei, dem eine extrem dünne Abdeckung ( 1 bis 2 micron) angewendet wurde, zeigt, daß der Brennverzögerer noch eine gewisse Wirkung zeigt, wenn er auch von den optimalen Ergebnissen weit entfernt ist.This is extremely good considering the long rise time which occurred in the experiments with a closed bomb, since the retarder itself had to be resistant to the impinging flame for a period of time which was essential was longer than it typically occurs in an actual ballistic cycle. The one case where an extremely thin cover (1 to 2 microns) is applied shows that the flame retardant still shows a certain effect, even if it does is far from optimal results.

Die vorstehende Beschreibung dient nur der Erläuterung und Klarstellung und begrenzt nicht den Schutzbereich der Erfindung.The above description is for explanation and clarification only and does not limit the scope of the invention.

Patentansprüche Claims

Claims

Claims 1. Delayed burning solid propellant, in which the propellant contains a cellulose binder and a flame retardant cover having, characterized in that the flame retardant is the reaction product of a polyfunctional isocyanate and a polyol.

2. A retarded pesticide propellant according to claim. 1, thereby characterized in that the polyfunctional isocyanate is a polyfunctional aromatic Is isocyanate.

3. Retarded solid propellant, tel according to claim 2, characterized characterized in that the polyfunctional aromatic isocyanate is polymethylene polyphenyl isocyanate is.

4. Retarded solid propellant according to claim 1, characterized characterized in that the polyol is a polyallrylene glycol.

5. Delayed burning solid propellant according to claim 4, characterized characterized in that the polyalkylene glycol is polyethylene or polypropylene glycol.

6. Delayed burning alcohol propellant according to claim 1, characterized in that characterized in that the propellant contains a nitrocellulose binder, the Release retarder is the reaction product of a polyfunctional aromatic isocyanate and a polyalkylene glycol.

7. Delayed solid propellant according to claim 6, characterized characterized in that the polyfunctional aromatic isocyanate is polymethylene polyphenyl isocyanate and which is polyalkylene glycol, polyethylene glycol or polypropylene glycol.

8. Delayed solid propellant for firearms according to claim 6, characterized in that the thickness of the retarder cover is between 1 and 150 microns.

9. A method for retarding the burning surfaces of a solid propellant, welt it contains a cellulose binder, characterized by dissolving a polyfunctional one Isocyanate and a polyol in a suitable solvent, applying the resulting solution on a burning surface of the pesticide propellant and react of the polyfunctional isocyanate and the polyol in the presence of a catalyst for the urethane reaction to effect cross-linking of the polyol with the remaining hydrosyl groups in the cellulose binder of the solid propellant over which the polyfunctional isocyanate and to form a flame retardant cover on the surface of the pesticide litter.

10. The method according to claim 9, characterized in that the catalyst for the urethane reaction is dibutyl tin dilaurate.

11. The method according to claim 9, characterized in that the NCO / OH ratio of the polyfunctional isocyanate or

of the polyol is between 1.0 and 1.4.

12. The method according to claim 9, characterized in that the tolyfunctional Isocyanate, polymethylene polyphenylene, and the polyol is a polyalkylene glycol is.

15. The method according to claim 12, characterized in that the polyalkylene glycol Is polyethylene glycol or polypropylene glycol.