DE977925C - Verfahren zur Herstellung von Composite-Treibsaetzen unter Verwendung fluessiger, bei normaler Temperatur bestaendiger Sauerstofftraeger - Google Patents

Description

ihrer Einarbeitung in clas Kunstharzbindemittel 10 Oberfläche, in relativ hohem Maße Flüssigkeiten

oder Gase fest zu binden, wobei die physikalischen Eigenschaften der absorbierten Stoffe wesentlich andere werden als die der nichtabsorbierten Grundsubstanzen. Das bezieht sich insbesondere auf den Dampfdruck sowie auf die Empfindlichkeit der reinen Substanzen gegen Schlag und Stoß, die im absorbierten Zustand wesentlich herabgesetzt wird. Ein typisches Beispiel hierfür ist die Aufsaugung von stoßempfindlichem Nitroglycerin in Kieselgur,

in an sich bekannter Weise an festen, pulverisierten, mit dem flüssigen Sauerstoffträger bei normaler Temperatur nicht reagierenden, organischen Stoffen mit großer aktiver Oberfläche, wie z. B. Aktivkohle, Polyacetylen, Polyacetylennitrat und Polyäthylenoxyd, absorbiert werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als flüssiger Sauerstoffträger

Tetranitromethan, Methylnitrat oder Gemische 20 das zwar als anorganische Verbindung nicht mit

aus Methylnitrat und Äthylnitrat verwendet werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß den Treibsätzen zum Ausgleich der Sauerstoffbilanz zusätzlich noch feste anorganische Sauerstoff träger, wie z. B. Ammonperchlorat, Kaliumperchlorat oder Ammonnitrat, zugesetzt werden.

35

Festtreibstoffe bestehen grundsätzlich aus chemischen Verbindungen, die entweder den zur Verbrennung erforderlichen Sauerstoff in chemisch gebundener Form enthalten oder denen Sauerstoffträger organischer oder anorganischer Art zugesetzt werden. Die bekanntesten Vertreter dieser Stoffe sind die aus Nitroglycerin—Nitrocellulose mit oder ohne Zusatz von Metall, Metallsalzen oder anderen Additives bestehenden und als zweibasige Pulver bekannten Treibstoffe sowie die zu den sogenannten »Composites« gehörenden Gemische aus z. B. organischen Bindemitteln, wie Polyurethan oder Siliconkautschuk, denen meist anorganische Sauerstoffträger, wie Ammoniumperchlorat oder Amtnonnitrat, beigefügt sind.

Die Verwendung von flüssigen Sauer stoff trägern in Festtreibstoff sy stem en bereitet gewisse Schwierigkeiten. Die Binde- bzw. Klebemittel der »Composites-Pulver« lassen nur die Einarbeitung sehr begrenzter Mengen an Flüssigkeiten zu. Überschreiten die zugesetzten Mengen einen für jedes Bindemittel typischen Maximalwert, so erfolgt keine Aushärtung bzw. Ausvulkanisation der Bindemittel mehr, d. h. also, diese Stoffsysteme lassen sich nicht mehr in eine bei normalen Temperaturen feste Masse überführen.

Erfmdungsgemäß wird ein Verfahren zur Herstellung von Composite-Treibsätzen unter Verwendung flüssiger, bei normaler Temperatur beständiger Sauer stoff träger vorgeschlagen, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die flüssigen Sauerstoffträger vom Typ der Nitroparaffine, Paraffinnitrate oder Mischungen davon vor ihrer Einarbeitung in den angeführten organischen Produkten verglichen werden kann, jedoch den Einfluß großer Oberflächen auf das Verhalten der von ihnen gebundenen Substanzen kennzeichnet. So ist es möglich, z. B. Methylnitrat oder auch Tetranitromethan in großen Mengen an Aktivkohle oder an das ebenfalls durch ein großes Absorptionsvermögen ausgezeichnete Polyacetylen zu adsorbieren. Je nach der eingebrachten Flüssigkeitsmenge entstehen trockene bis breiartige Gemische, die sich in dieser Form in Bindemittel einarbeiten lassen, ohne dem fertigen System die typischen Eigenschaften der organischen Sauerstoff träger hinsichtlich Dampfdruck und Empfindlichkeit gegen Stoß und Schlag mitzuteilen.

Erfindungsgemäß sollen als flüssiger Sauerstoffträger Tetranitromethan, Methylnitrat oder Gemische aus Methylnitrat und Äthylnitrat und als feste, pulverisierte, mit dem flüssigen Sauerstoffträger bei normaler Temperatur nicht reagierende, organische Stoffe mit großer Oberfläche, wie z. B. Aktivkohle, Polyacetylen, Polyacetylennitrat und Polyäthylenoxyd, verwendet werden.

Den Treibsätzen sind zum Ausgleich der Sauerstoffbilanz zusätzlich noch feste anorganische Sauerstoff träger, wie z. B. Ammonperchlorat, Kaliumperchlorat oder Ammonnitrat, zuzusetzen.

Es ist möglich, die Trägersubstanzen gleichzeitig als Brennstoffkomponente des herzustellenden Composite-Treibsatzes zu benutzen.

Den erfindungsgemäßen Treibsätzen können zum Ausgleich der Sauerstoffbilanz zusätzlich noch feste anorganische Sauerstoffträger, wie z. B. Ammonperchlorat, Kaliumperchlorat oder Ammonnitrat, zugesetzt werden.

Als Bindemittel können Polysiloxane oder gelatinierungsfähige, organische Nitrokörper oder Epoxydharze oder Polyurethane oder Polycarbonate verwendet werden.

Nachstehend soll die Erfindung an Hand einiger Beispiele noch näher erläutert werden.

Beispiel 1

Pulverisierte und gesiebte Aktivkohle (Blutkohle oder Knochenkohle) wird mit Tetranitromethan unter ständigem Rühren und gleichzeitigem Kühlen auf etwa 15⁰ C so lange versetzt, bis das

Gemisch eine etwa teigartige Konsistenz ohne überstehende Flüssigkeit erreicht hat.

Dieses Gemisch enthält, bezogen auf das Gewicht der Aktivkohle, bis zur iofachen Menge Tetranitromethan und läßt sich, in Dimethylpolysiloxan eingebracht und mit Vernetzungsmittel versehen, zu ausvulkanisierenden Festtreibstoffen verarbeiten. Die Differenz in der Sauerstoffbilanz wird durch Zusatz von anorganischen Sauerstoff trägern, wie z. B. Ammoniumperchlorat, nachfolgender Rezeptur ausgeglichen:

40,5% Tetranitromethan 26% Ammoniumperchlorat 20°/o Dimethylpolysiloxan

8% Aktivkohle

5 */o Aluminium

0,5% Zinndilaurat

Beispiel 2

Es wird, wie im Beispiel 1 beschrieben, gearbeitet; diesmal erfolgt der Ausgleich nach folgender Rezeptur:

34% Tetranitromethan 21% Ammoniumperchlorat 19,5% Dimethylpolysiloxan 12% Polyacetylen
8% Methylnitrat

5 °/o Aluminium
0,5 °/o Zinndilaurat

Beispiel 3

47% Methylnitrat
19,5% Dimethylpolysiloxan 14% Polyacetylen
13% Ammonnitrat

6 °/o Aluminium
0,5% Zinndilaurat

15

35

40

Beispiel 4

35 °/o Methylnitrat
17%) Dimethylpolysiloxan
i6°/o Polyacetylen
16,5% Ammonperchlorat
11 °/o Äthylnitrat

3 °/o Äthoxylinharz

ι % Polyaminhärter

0,5% Zinndilaurat

Beispiel 5

55"/O Nitrocellulose
24% Methylnitrat
13% Isopropylalkohol
8°/o Polyacetylen

Bei Beispiel 4 ist ein Gemisch von Methylnitrat-Äthylnitrat als flüssige Sauerstoffträger-Komponente verwendet worden, das gegenüber reinem Methylnitrat infolge der geringeren Empfindlichkeit des Gemisches eine gefahrlosere technologische Verarbeitung erlaubt.

Die angeführten Rezepturen schränken den Erfindungsgedanken nicht ein, sondern zeigen lediglich ausführbare Beispiele von Festtreibstoffen hoher Abbrandgeschwindigkeit.

Es ist zwar bereits vorgeschlagen worden, Polyacetylene bzw. deren Sauerstoffderivate in Verbindung mit flüssigen, anorganischen Oxydatoren als Treibstoffkombination für Hybridraketen zu verwenden. Bei diesen Hybridsystemen werden jedoch flüssige und feste Komponenten nicht vermischt zu Composite-Treibsätzen verformt, sondern die beiden Komponenten werden getrennt der Brennkammer zugeführt bzw. in der Brennkammer miteinander in Kontakt gebracht. Ein Einarbeiten, der flüssigen Komponente in die feste, geschweige denn die Absorption der einen an der anderen Komponente ist hierbei weder vorgesehen, noch erwünscht, noch realisierbar.

Claims (1)

1. Patentansprüche:

   ι. Verfahren zur Herstellung von Composite-Treibsätzen unter Verwendung flüssiger, bei normaler Temperatur beständiger Sauerstoffträger, dadurch gekennzeichnet, daß die flüssigen Sauerstoffträger vom Typ der Nitroparaffine, Paraffinnitrate oder Mischungen davon vor das Kunstharzbindemittel in an sich bekannter Weise an festen, pulverisierten, mit dem flüssigen Sauer stoff träger bei normaler Temperatur nicht reagierenden, organischen Stoffen mit großer aktiver Oberfläche, wie z. B. Aktivkohle, Polyacetylen, Polyacetylennitrat und Polyäthylenoxyd, absorbiert werden.

   Es wurde nämlich gefunden, daß gewisse Substanzen es vermögen, dank ihrer großen aktiven