DE2422603C1

DE2422603C1 -

Info

Publication number: DE2422603C1
Application number: DE2422603A
Authority: DE
Inventors: Stuart Gordon; Geoffrey Ian Evans
Original assignee: Imperial Metal Industries Kynoch Ltd
Current assignee: Imperial Metal Industries Kynoch Ltd
Priority date: 1973-05-11
Filing date: 1974-05-10
Publication date: 1989-11-23
Also published as: IT1209901B; GB1605320A; AU588517B1; NO741641L; NO113586C; CA1263238A; FR2633282A1; FR2633282B1

Description

Die Erfindung betrifft eine isolierte doppelbasige Antriebs mittelladung, die auf ihrer Oberfläche einen damit verbunde nen Verbrennungsinhibitor aufweist, der ein Polyurethan ent hält, das sich von einem Polyätherpolyol oder einem Polyester polyol und einem Isocyanat ableitet.The invention relates to an isolated double-based drive medium charge, which is connected to it on its surface NEN combustion inhibitor, which ent a polyurethane holds that of a polyether polyol or a polyester polyol and an isocyanate.

Gewisse Raketenantriebe enthalten eine Antriebsmittelladung, die auf ihrer Oberfläche einen Verbrennungsinhibitor aufweist. Ge mäß der DE-OS 22 50 311 besteht dieser Inhibitor aus einem Polyurethan, das sich von einem Polyol und einem Isocyanat ableitet. Mit Hilfe des Verbrennungsinhibitors wird erreicht, daß die Ladung in der gewünschten geometrischen Weise ab brennt.Certain rocket engines contain a propellant charge, which has a combustion inhibitor on its surface. Ge According to DE-OS 22 50 311, this inhibitor consists of a Polyurethane, which is a polyol and an isocyanate derives. With the help of the combustion inhibitor, that the charge in the desired geometric manner burns.

Wenn eine Rakete Rauch entwickelt, so kann die Rauchfahne die Abschußstelle der Rakete und deren Flugbahn verraten. Die Rauchentwicklung einer Rakete soll also beim Abbrennen der Ladung so gering wie möglich sein. Doppelbasige Antriebs mittelladungen erfüllen diese Forderung. Dies gilt aber nicht für die weiter oben genannten Verbrennungsinhibitoren.If a rocket develops smoke, the plume can smoke reveal the launch site of the rocket and its trajectory. The smoke development of a rocket is said to burn off of the load as low as possible. Double-based drive medium loads meet this requirement. But this does not apply for the combustion inhibitors mentioned above.

Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, eine doppelbasige Antriebsmittelladung der eingangs näher beschriebenen Art so zu verbessern, daß auch der Inhibitor beim Abbrennen keinen Rauch erzeugt.The invention was based, a double-based task Drive medium charge of the type described in more detail at the beginning to improve so that the inhibitor when burning produces no smoke.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei der genannten isolierten doppelbasigen Antriebsmittelladung der Verbrennungsinhibitor außerdem einen Sauerstoff enthal tenden organischen Füllstoff aufweist und daß das Verhältnis der Kohlenstoff- zu den Sauerstoffatomen des Inhibitors der art ist, daß bei seiner Verbrennung kein Rauch entsteht.The object is achieved in that the isolated double-based propellant charge mentioned the combustion inhibitor also contains oxygen tendency organic filler and that the ratio the carbon to the oxygen atoms of the inhibitor is that no smoke is produced when it is burned.

Wenn in den vorstehenden Patentansprüchen und in dieser Be schreibung der Ausdruck "doppelbasige Antriebsmittelladung" verwendet wird, so umfaßt dieser Ausdruck Nitrocellulose mit Nitroglycerin oder einem anderen flüssigen Salpetersäureester, gegebenenfalls mit weiteren Zusatzstoffen, wie z. B. chemische Stabilisatoren, Plastifiziermittel, ballistische Modifizier mittel, Oxidationsmittel, wie Ammoniumperchlorat, und Brenn stoffe, wie Aluminiumpulver.If in the preceding claims and in this Be spelling the expression "double-based propellant charge" is used, this expression also includes nitrocellulose Nitroglycerin or another liquid nitric acid ester, optionally with other additives, such as. B. chemical Stabilizers, plasticizers, ballistic modifiers medium, oxidizing agents such as ammonium perchlorate, and burning substances such as aluminum powder.

Vorzugsweise ist das Polyol ein Polyätherpolyol mit einem geringen Molekulargewicht von weniger als 1000 und mit einem hohen Verhältnis von Sauerstoff zu Kohlenstoff von etwa 0,7 : 1 und vorzugsweise nahezu 1 : 1.Preferably the polyol is a polyether polyol with a low molecular weight of less than 1000 and with a high oxygen to carbon ratio of about 0.7: 1 and preferably almost 1: 1.

Vorzugsweise ist das Isocyanat ein aliphatisches Isocyanat mit einem niedrigen Molekulargewicht von weniger als 500, da die Rauchentwicklung niedriger ist als bei Verwendung eines aromatischen Isocyanats und/oder eines Isocyanats mit einem höheren Molekulargewicht. Ein Beispiel eines aliphatischen Isocyanats mit einem niedrigen Molekulargewicht ist Tri methylhexamethylendiisocyanat, das ein Molekulargewicht von ungefähr 210 besitzt.The isocyanate is preferably an aliphatic isocyanate with a low molecular weight of less than 500 since the smoke development is lower than when using a aromatic isocyanate and / or an isocyanate with a higher molecular weight. An example of an aliphatic Low molecular weight isocyanate is tri methylhexamethylene diisocyanate, which has a molecular weight of has about 210.

Im Verbrennungsinhibitor können ein oder mehrere Füllstoffe enthalten sein. Es wird bevorzugt, daß der Füllstoff ein Verhältnis von Kohlenstoff- zu Sauerstoffatomen von 1 : 1 oder weniger aufweist. Beispiele für solche Füllstoffe sind Cellulose, Kohlehydrate, Polyoxymethylen, Harnstofformaldehyd, Harnstoffoxalat, Weinsäure und insbesondere Oxamid.One or more fillers can be contained in the combustion inhibitor be included. It is preferred that the filler be a Ratio of carbon to oxygen atoms of 1: 1 or less. Examples of such fillers are Cellulose, carbohydrates, polyoxymethylene, urea formaldehyde, Urea oxalate, tartaric acid and especially oxamide.

Der Füllstoff und die Teilchengröße desselben werden so ge wählt, daß beim Verbrennen des den Füllstoff enthaltenden Verbrennungsinhibitors gemeinsam mit der Antriebsmittella dung ein Produkt entsteht, das vollkommen gasförmig ist oder nur Teilchen einer Größe von weniger als 1 µm oder mehr als 15 µm enthält. Es wird weiterhin bevorzugt, daß der Verbren nungsinhibitor außerdem aliphatisches Plastifiziermittel mit einem Molekulargewicht von weniger als 500 enthält. Die ses Plastifiziermittel sollte ein Verhältnis von Kohlenstoff- zu Sauerstoffatomen von 1 : 1 oder weniger aufweisen. Bei spiele für brauchbare Plastifiziermittel sind Triäthylcitrat, das ein Molekulargewicht von 212 besitzt, und Triacetin, das ein Molekulargewicht von 184 besitzt.The filler and the particle size of the same are so ge chooses that when burning the filler containing Combustion inhibitors together with the Antriebsmittella a product is created that is completely gaseous or only particles less than 1 µm or larger than Contains 15 µm. It is further preferred that the cremation aliphatic plasticizer with a molecular weight of less than 500. The This plasticizer should have a ratio of carbon to have oxygen atoms of 1: 1 or less. At games for useful plasticizers are triethyl citrate, which has a molecular weight of 212, and triacetin, which has a molecular weight of 184.

Weiterhin kann der Verbrennungsinhibitor einen Katalysator enthalten, um das Ausmaß der Vernetzung zwischen dem Polyol und dem Isocyanat zu vergrößern. Ein solcher Katalysator ist vorzugsweise für die Isocyanat/Polyol-Reaktion spezifisch. Ein Beispiel eines derartigen Katalysators ist Phenyl-queck silber(II)-acetat.Furthermore, the combustion inhibitor can be a catalyst included to the extent of crosslinking between the polyol and to enlarge the isocyanate. Such a catalyst is preferably specific for the isocyanate / polyol reaction. An example of such a catalyst is phenyl-mercury silver (II) acetate.

Der Verbrennungsinhibitor kann schließlich auch ein Moleku larsieb oder Kieselsäure mit einer Teilchengröße von 1 bis 10^-8 cm enthalten, um die Einwirkung von Feuchtigkeit zu ver ringern. Diese Stoffe können in Mengen bis zu 2% des Inhi bitors vorliegen.Finally, the combustion inhibitor can also contain a molecular sieve or silica with a particle size of 1 to 10 ^-8 cm in order to reduce the action of moisture. These substances can be present in amounts of up to 2% of the inhibitor.

Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Herstellung eines Verbrennungsinhibitors für eine erfindungsgemäße Ladung unter Verwendung eines Polyätherpolyols oder eines Polyester polyols und eines Isocyanats, das mit diesem Polyol unter Bildung eines Polyurethans reagieren kann, wobei das Kenn zeichen darin liegt, daß man rund umd die Ladung ein Gemisch gießt, daß die zur Bildung des Polyurethans erforderlichen Komponenten und einen Sauerstoff enthaltenden organischen Füllstoff enthält, und daß man das Gemisch aushärtet, um einen festen Inhibitor rund um die Treibladung zu bilden, wobei das Verhältnis von Kohlenstoff- zu Sauerstoffatomen des Inhibitors derart ist, daß er beim Verbrennen praktisch keinen Rauch bildet.The invention further relates to a method of manufacture a combustion inhibitor for a charge according to the invention using a polyether polyol or a polyester polyols and an isocyanate, which with this polyol under Formation of a polyurethane can react, the characteristic Character is that there is a mixture around the load pours that necessary to form the polyurethane Components and an oxygen-containing organic Contains filler, and that the mixture is cured to to form a solid inhibitor around the propellant charge, where the ratio of carbon to oxygen atoms of the inhibitor is such that it is practical when burned makes no smoke.

Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele erläutert. Die Teile bedeuten Gewichtsteile.The invention is illustrated by the following examples. The parts mean parts by weight.

Example 1

Folgende Bestandteile werden gemischt:
100 Teile eines Polyesterpolyols der FormelThe following ingredients are mixed:
100 parts of a polyester polyol of the formula

worin R ein aromatischer Rest ist und welches ein Molekular gewicht von weniger als 1000 und ein Verhältnis von Sauer stoff zu Kohlenstoff über 0,7 : 1 aufweist; 80 Teile 4,4-Di phenylmethandiisocyanat der Formelwhere R is an aromatic radical and which is a molecular weight less than 1000 and a ratio of sour fabric to carbon is greater than 0.7: 1; 80 parts 4,4-Di phenylmethane diisocyanate of the formula

0,2 Teile Phenyl-quecksilber(II)-acetat der Formel0.2 parts of phenyl-mercury (II) acetate of the formula

als Katalysator; 50 Teile Triäthylcitrat der Formelas a catalyst; 50 parts of triethyl citrate of the formula

als Plastifiziermittel; 100 Teile Polyoxymethylen (CH₂O)_n als Füllstoff; 2 Teile eines Molekularsiebs der Öffnungsweite 10^-8 cm.as a plasticizer; 100 parts of polyoxymethylene (CH₂O) _n as filler; 2 parts of a molecular sieve with an opening width of 10 ^-8 cm.

Diese Mischung ist flüssig und wird bei Raumtemperatur um eine Antriebsmittelladung herumgegossen, worauf sie fest wird.This mixture is liquid and turns around at room temperature poured around a propellant charge, whereupon it solidifies.

Example 2

Folgende Bestandteile werden gemischt:
100 Teile Polyätherpolyol der FormelThe following ingredients are mixed:
100 parts of polyether polyol of the formula

77 Teile Trimethylhexamethylendiisocyanat der Formel77 parts of trimethylhexamethylene diisocyanate of the formula

40 Teile Dibutylcarbitolformal der Formel40 parts of dibutyl carbitol formal of the formula

(C₄H₉OC₂H₄OC₂H₄O)₂CH₂(C₄H₉OC₂H₄OC₂H₄O) ₂CH₂

als Plastifiziermittel; 0,2 Teile Phenyl-quecksilber(II)-acetat als Katalysator und 88 Teile Oxamid der Formelas a plasticizer; 0.2 parts of phenyl-mercury (II) acetate as a catalyst and 88 parts of oxamide of the formula

(CONH₂)₂(CONH₂) ₂

als Füllstoff.as a filler.

Die Mischung ist bei Raumtemperatur flüssig und wird um eine Antriebsmittelladung herumgegossen, worauf sie fest wird.The mixture is liquid at room temperature and becomes one Poured propellant charge around, whereupon it solidifies.

Claims

1. Isolated double-based propellant charge, which has an associated combustion inhibitor on its surface, which contains a polyurethane which is derived from a polyether polyol or a polyester polyol and an isocyanate, characterized in that the combustion inhibitor also has an oxygen-containing organic filler and that the ratio of the carbon to the oxygen atoms of the inhibitor is such that no smoke is produced when it is burned.

2. Charge according to claim 1, characterized in that the Filler a ratio of carbon to oxygen has atoms of 1: 1 or less.

3. Charge according to claim 2, characterized in that the Filler made of cellulose, carbohydrates, polyoxymethylene, Urea formaldehyde, urea oxalate and tartaric acid chooses.

4. Charge according to claim 2, characterized in that the Contains filler oxamide.

5. Charge according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the combustion inhibitor as well an aliphatic plasticizer with a molecular contains less than 500 weight.

6. Charge according to claim 5, characterized in that the Plasticizer has a ratio of carbon to Has oxygen atoms of 1: 1 or less.

7. Process for the preparation of a combustion inhibitor for a charge according to claims 1-6 using a Polyether polyol or a polyester polyol and an iso cyanate mixed with this polyol to form a poly urethane can react, characterized in that one around the cargo pours a mixture that forms the the necessary components of the polyurethane and an acid contains organic filler and that one cures the mixture around a solid inhibitor to form the propellant, the ratio of coal substance to oxygen atoms of the inhibitor is such that it produces practically no smoke when burned.