FR2587329A1 - Agent d'adhesion liant-charge et composition propulsive contenant cet agent d'adhesion - Google Patents

Agent d'adhesion liant-charge et composition propulsive contenant cet agent d'adhesion Download PDF

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Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN AGENT D'ADHESION LIANT-CHARGE ET UNE COMPOSITION PROPULSIVE CONTENANT CET AGENT D'ADHESION. L'AGENT D'ADHESION LIANT-CHARGE DE LA PRESENTE INVENTION PERMET D'AMELIORER LA LIAISON ENTRE LES CHARGES ET LE LIANT POLYURETHANNE D'UNE COMPOSITION PROPULSIVE. CET AGENT EST UN AMINOAZIRIDINYLPHOSPHINE OXYDE DE FORMULE GENERALE: (CF DESSIN DANS BOPI) DANS LAQUELLE R, R, R ET R SONT IDENTIQUES OU DIFFERENTS ET REPRESENTENT UN ATOME D'HYDROGENE OU UN RADICAL METHYL OU ETHYL. LA PRESENTE INVENTION S'APPLIQUE NOTAMMENT DANS LE DOMAINE DE LA FABRICATION DE COMPOSITION PROPULSIVE SOLIDE.

Description

Agent d'adhésion liant-charge et composition propulsive contenant cet
agent d'adhésion La présente invention concerne un agent d'adhésion liantcharge, et une composition propulsive à propriétés mécaniques et faisabi-
lité améliorées, contenant cet agent d'adhésion.
Elle concerne plus particulièrement un agent d'adhésion liant-
charge pour un liant polyuréthanne, et un propergol composite à
liant polyuréthanne.
Les compositions propulsives composites pour fusées, missiles, ou pour générateurs de gaz sont constituées par un liant généralement
non énergétique et réducteur des charges oxydantes et éventuel-
lement des charges réductrices. Les charges oxydantes sont généra-
lement des sels minéraux oxydants tels que le perchlorate d'ammo-
nium, par exemple, tandis que les charges réductrices sont usuel-
lement des charges métalliques et généralement de l'aluminium.
Ces compositions propulsives sont, préférentiellement utilisées pour fabriquer des blocs de grandes dimensions obtenus par coulée
de la composition dans un moule puis polymérisation du liant.
Quand le moule est formé par l'enveloppe du propulseur, il n'est pas nécessaire de démouler le bloc ainsi fabriqué, qui adhère
directement à celle-ci, on dit alors que l'on a un bloc moulé-
collé. Dans les autres cas o le bloc est moulé dans un moule in-
dépendant puis démoulé et disposé dans l'enveloppe du propulseur,
le bloc est appelé bloc libre.
Dans toutes ces configurations, le propergol doit présenter des
propriétés mécaniques élevées, notamment pour permettre sa manipu-
lation, ou pour supporter les contraintes générées par les défor-
mations, telles que la dilatation de l'enveloppe du propulseur.
Ces contraintes sont importantes notamment dans le cas de blocs
moulés-collés car le bloc est collé sur l'enveloppe du propulseur.
Les propriétés mécaniques d'un propergol sont caractérisées par des paramètres déterminés en soumettant une éprouvette de celui-ci à un essai de traction simple et en enregistrant la courbe de
traction représentée à la figure unique.
A partir de cette courbe, on détermine les paramètres suivants comme illustré à la figure unique: Sm: résistance maximale à la traction (Pa) E: allongement élastique (%) er: allongement à la rupture (%) em: allongement minimal à la traction maximum (%)
E: module de Young (Pa).
Pour pouvoir comparer les propergols au niveau de leurs propriétés
mécaniques on considère généralement le produit Sm.em, par analo-
gie au produit Sm. ú utilisé pour les matériaux élastiques et qui représente l'énergie maximum admissible par le matériau sans qu'il
subisse un endommagement irréversible.
Les propriétés mécaniques d'un propergol sont déterminées pour une large part par la nature du liant, le degré de polymérisation et de réticulation de celui-ci. Ainsi, il est usuel d'ajouter dans les propergols composites à liant polyuréthanne, des polyols courts tels que le triméthylolpropane pour augmenter le degré de
pontage entre les chaînes de polymère.
D'autres composants du propergol ont une influence sur ses propri-
étés mécaniques. Ainsi, la nature du plastifiant est importante.
Toutefois, l'interaction entre le liant et la charge est le phéno-
mène qui conditionnne la cohésion du propergol. En effet, le dé-
collement des charges du liant provoque autour de celles-ci des vides qui diminuent la cohésion du propergol et donc affaiblissent ses propriétés mécaniques. Ces décollements peuvent être provoqués
notamment lors de l'élongation du propergol sous l'effet de la di-
lation de l'enveloppe du propulseur. Ce phénomène est irréver-
sible. Pour améliorer la liaison liant-charge, il est ajouté des composés présentant d'une part une certaine affinité pour la charge et d'autre part des fonctions chimiques permettant une fixation sur
les chaînes macromoléculaires du liant.
Les composés les plus généralement utilisés sont des composés con-
tenant des cycles aziridinyles et notamment le trim6thylaziridi-
nylephosphine oxyde connu sous le sigle MAPO.
Il a également été proposé des dérivés du MAPO, notamment les com-
posés provenant de la réaction du MAPO avec un acide carboxylique.
La présente invention a pour but de proposer un nouveau composé
ayant des propriétés améliorées de renforcement des propriétés mé-
caniques de la composition et notamment de la liaison entre la
charge et le liant et permettant donc de fabriquer des composi-
tions propulsives ayant des propriétés mécaniques et une faisabi-
lité améliorées.
A cet effet, l'invention propose un agent d'adhésion liant-charge
entre une ou plusieurs charges et un liant polyuréthanne caracté-
risé en ce que ledit agent d'adhésion liant-charge est un amino-
aziridinylphosphine oxyde de formule générale):I
R1 R1
C 0 C
R2 XN- P N| R2 I)
H2C-- N CH2
__ ___ ____R3_ R4a
dans laquelle: R1, R2, R3, R4 qui peuvent être identiques ou dif-
férents, représentent l'atome d'hydrogène ou un radical méthyl ou éthyl. Selon une caractéristique préférentielle de l'invention, R1 et R3 représentent l'atome d'hydrogène et R2, R4 représentent le radical
L'invention a également pour objet une composition propulsive com-
posite à liant à base de résine polyuréthanne contenant comme com-
posants principaux des charges oxydantes et éventuellement des charges réductrices, au moins un agent d'adhésion liant-charge,
caractérisé en ce que ledit agent d'adhésion est une aminoaziridi-
nylphosphine oxyde telle que définie ci-dessus.
Selon une autre caractéristique de l'invention, la concentration
pondérale en composé aminoaziridinylphosphine oxyde dans la compo-
sition propulsive est comprise entre 0,5 et 3 % et de préférence
entre 0,5 et 1,5 % du poids du liant.
La composition propulsive peut contenir des catalyseurs de polymé-
risation, des catalyseurs de combustion, des plastifiants, des antioxydants et tout additif balistique usuellement utilisé dans les propergols composites, dans des proportions habituelles et
bien connues de l'homme de métier.
Les résines polyuréthannes sont obtenues par condensation d'un po-
lyol, généralement un diol, avec un polyisocyanate.
Comme polyols les plus souvent utilisés, on peut citer les polyes-
ters à terminaisons hydroxyles obtenus à partir du diéthylène gly-
col ou de l'éthylène glycol et de l'acide adipique ou acide azg-
laïque, les polyethers à terminaisons hydroxyles préparés à partir
du polyoxytétraméthylèneglycol, polyoxypropylèneglycol ou analo-
gue, les polybutadiènes à terminaisons hydroxyles désignées sous
le sigle PBHT, et appelés polybutadiènes hydroxytéléchéliques.
Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, le liant po-
lyuréthanne est obtenu à partir d'un polybutadiène hydroxytglé-
chélique de poids moléculaire moyen 1000 à 5000 g ayant une fonc-
tionnalité en hydroxyle comprise entre 2 et 3, avantageusement
voisine de 2,3.
Comme polybutadiènes hydroxytgléchéliques préférés de l'invention on peut citer ceux commercialisés par la Société américaine ARCO Chemical Company sous les dénominations commerciales R45M et
R45HT.
Comme composés polyisoyanates convenables comme agent de réticula-
tion, on peut citer à titre d'exemple, le toluène diisocyanate (TDI), l'hexaméthylène diisocyanate (HMDI), le dimeryldiisocyanate (DDI), l'isophorone diisocyanate (IPDI), le tri(isocyanato-6)-,3,5
biuret (commercialisé par la Société BAYER A.G sous la dénomina-
tion Desmodur N100), ou analogues.
Les charges oxydantes convenables sont, par exemple, le perchlo-
rate d'ammonium, le nitrate de potassium, ou analogue. La charge
préférée de l'invention est le perchlorate d'ammonium.
Par ailleurs, il est possible d'ajouter à ces charges oxydantes des nitramines, telles que la cyclotriméthylènetrinitramine ou hexogène (RDX), la cyclo-tétraméthylènetétranitramine ou octogène
(HMX), ou du tétranitrate de pentaérythritol (PETN), ou analogue.
Les charges réductrices convenables pour l'invention sont généra-
lement des poudres métalliques telles que la poudre d'aluminium,
de béryllium, de zirconium ou analogues.
La charge réductrice préférée de l'invention est la poudre d'alu-
minium.
Les composés aminoaziridinylphosphine oxydes de l'invention peu-
vent être préparés notamment par les deux procédés suivants.
Le premier procédé consiste à fabriquer le composé de formule (II): R1 R1
C O C
R2 N -P -N' R2
H2C - X CH2
(II)
dans laquelle: X représente un halogène et R1, R2 ont la signifi-
cation ci-dessus; selon les procédés décrits dans les brevets américains n 2 606 900 et 3 201 313, puis à faire réagir ce composé sur une amine de formule (III) pour obtenir le composé de formule (1): /'R3 HN R4 (III)
dans laquelle R3, R4 ont la signification ci-dessus.
Le second procédé consiste à mettre en oeuvre la réaction sui-
vante:
R1 R1
R3 R1 \C 0
X2 -PN + 2 CH2- C- R2 R2| N-P N R2 + 2HX
O R4 NH H2C /N CH2
R3 R4
On utilise comme solvant le toluène, et un capteur de l'acide ha-
l0 logéné (X représente un atome d'halogène, de préférence le chlore)
tel que la triéthylamine ou la mithyl-2-aziridine.
La réaction est effectuée à basse température, de l'ordre de 0"C à
-5 C.
Après séparation de l'halogénohydrate formé, par exemple, par fil-
tration et évaporation du solvant, on récupère l'aminoaziridinyl-
phosphine oxyde.
Ce composé est ensuite purifié par, par exemple, distillation sous
pression réduite.
Dans le cas de la synthèse du bisméthylaziridinylmethylaminophos-
phine oxyde qui pour plus de simplification sera appelé ci-après
méthyl-BAPO, on récupère un liquide légèrement jaune qui cristal-
lise en un produit blanc, de masse volumique 1,0855 kg/dm3 et
point d'ébullition 115 C sous 13,3 Pa.
Le dihalogénoaminophosphine peut être obtenu par réaction d'un
oxyhalogénure de phosphore sur un halogénohydrate d'alkylamine.
L'alkyle aziridine peut être obtenu par, notamment, les synthèses de Wenker et Gabriel décrites respectivement dans le Journal of the American Chemical Society, vol 57 page 2328 (1935) et dans le
Beilstein vol 21 page 1049 (1881).
Les exemples ci-dessous qui sont donnas uniquement à titre indica-
tif et n'ont aucun caractère limitatif, illustrent clairement
l'invention et montrent les détails, buts et avantages de celle-
ci.
Exemple 1
La composition propulsive composite est obtenue par le procédé
usuel de fabrication qui consiste, sommairement, à ajouter dans le
mélange des polyols, dans le présent exemple le polybutadiène
hydroxytéléchélique, des additifs tels que plastifiants mouil-
lants, antioxydants, agents de réticulation, puis la charge réduc-
trice est introduite. Ensuite, le mélange obtenu est coulé dans un
malaxeur o seront introduits la charge oxydante, l'agent réticu-
lant et les différents additifs balistiques tels que les cataly-
seurs de combustion, ainsi que les catalyseurs de réticulation.
Le propergol ainsi obtenu est ensuite coulé pour former un bloc
aux dimensions et à la forme désirées.
Selon ce procédé on a réalisé un propergol ayant la composition pondérale suivante: liant: - polybutadiène hydroxytéléchélique (PBHT) 63,4 % (commercialisé par ARCO Chemical sous la dénomination R45M) - plastifiant 22,6 % - polyisocyanate (DDI) 12,0 % (commercialisé par General Mills Chemicals sous la dénomination Brand diisocyanate 1410) - antioxydant 2,0 % la composition contient:
- liant -
- oxydant (NH4ClO4) - réducteur (Al) % % % On a réalisé une composition sans agent renforçateur de l'adhésion
liant-charge, et trois autres compositions contenant respective-
ment dans le liant 1 % en poids par rapport à la. masse du liant,
de triméthylolpropane, d'un condensat du MAPO avec l'acide tartri-
que, et du méthyl-BAPO. Cette dernière composition correspond à l'invention. (Tableau I.a)
Tableau I.a
On a testé la faisabilité de ces compositions et mesuré leurs pro-
priétés mécaniques rassemblées dans le tableau I.b ci-après: Composition Agent d'adhésion Concentration liant-charge % du liant
1 néant -
2 trim6thylolpropane 1 % (TMP) 3 condensat MAPO/ 1 % acide tartrique 4 méthyl-BAPO 1 %
Tableau I.b
- 20 Ces résultats montrent premièrement que la composition conforme à l'invention, à savoir celle contenant conmme agent renforçateur des propriétés mécaniques ou d'adhésion liant-charge, le méthyl BAPO, a la plus faible viscosité, et deuxièmement que l'agent d'adhésion
liant-charge conforme à l'invention est le seul qui permette d'ob-
tenir une composition ayant une résistance à la contrainte (Sm)
élevée et un niveau d'allongement (em) fortement augmenté.
Ce résultat apparait clairement par la comparaison des produits
em X Sm.
Exemple 2
On réalise des compositions selon le procédé de l'exemple 1 avec le même liant, mais le propergol a la composition suivante: Viscosité Propriétés mécaniques à 700C après cuisson 14jours cuisson 14 jours à Compo- KPa.s à 40 C 50 C sition 1h 2h Sm E em er Smem Sm t em er emSm après (Mpa) % % % (MPa) % % % coulée
1 2,14 3,17 0,52 12 16 19 8,32 0,53 12 15 18 7,9
2 1,70 3,5 0,9 7 10 12 9, 1,0 4 6 6 6
3 1,00 1,35 0,87 11 14 16 12,18 0,88 11 15 17 13,2
4 0,72 0,9 0,82 17 27 30 22,14 0,85 18 28 32 23,8
- liant - oxydant (NH4ClO4) - réducteur (Al) 14 % % 16 %
Comme pour l'exemple 1, on réalise trois compositions dont la pre-
mière ne contient pas d'agent d'adhésion liant-charge, et les deux
autres contiennent respectivement comme agent d'adhésion liant-
charge le tri(méthylaziridinyl) phosphine oxyde (MAPO) et le bis
(aziridinyl)méthylaminophosphine oxyde (BAPO)dans une concentra-
tion égale à 2 % en poids par rapport à la masse du liant. (Ta---
bleau II.a)
La viscosité et les propriétés mécaniques des compositions obte-
nues sont rassemblées dans le tableau II.b.
Composition Agent d'adhésion Concentration liant-charge % du liant néant -
6 MAPO 2 %
7 BAPO 2 %
Tableau II.b
Ces résultats montrent que l'agent d'adhésion liant-charge con-
forme à la présente invention permet d'obtenir des propergols pré-
20. sentant des propriétés mécaniques très intéressantes, notamment
une résistance à la traction (Sm) élevée pour un niveau d'allonge-
ment (em) élevé. Au contraire, l'agent d'adhésion liant-charge
connu, à savoir le MAPO, permet d'augmenter sensiblement la résis-
tance à la traction (Sm) du propergol mais a tendance à diminuer
le niveau d'allongement de la composition.
Compte tenu de la viscosité faible de la composition, l'addition d'un agent d'adhésion liant-charge n'a que peu d'influence sur celle-ci.
Exemple 3
On réalise une composition propulsive selon le procédé de l'exemple 1 avec un liant de composition pondérale suivante: Viscosité Propriétés mécaniques à 700C après cuisson 14 jours cuisson 14 jours à Compo- KPa.s à 40 OC 50 C sition lh 2h Sm F em er Smem Sm a em er Smem après (MPa) % % % (MPa) % % % coulée e
0,22 0,29 0,22 31 49 59 10,78 0,24 35 51 60 12,24
6 0,23 0,26 1,46 11 16 17 23,36 1,98 11 15 16 29,70
7 0,28 0,32 1,03 25 39 40 41,20 1,22 29 38 40 46,36
- polyoxypropylène glycol - triméthylolpropane - plastifiant - toluène diisocyanate - chromite de cuivre - dithiobenzimidazolate de zinc
63,9 %
1,2 %
21,7 %
8,0 % 4,7 % 0,5 % De manière identique aux exemples 1 et 2, trois compositions ont été fabriquées contenant respectivement: pas d' agent d'adhésion liant-charge, 1,5 % en poids de bisaziridinylm6thylaminophosphine oxyde et 0,5 % en poids de bisaziridinyldiméthylaminophosphine oxyde. (Tableau III.a) (les condensations sont exprimées en % du poids du liant)
Tableau III.a
La viscosité et les propriétés mécaniques de ces compositions sont
rassemblées dans le tableau III.b.
Composition Agent d'adhésion Concentration liant-charge en % de liant
8 néant -
9 bisaziridinylmé- 1,5
thylaminophos-
phine oxyde bisaziridinyldi- 0,5
méthylamino-
phosphine oxyde
Tableau III.b
Ces résultats montrent également que les deux aminoaziridinylphos-
phine oxydes conformes à l'invention ont une influence bénéfique
sur les propriétés mécaniques des propergols obtenus.
Exemple 4
On réalise plusieurs propergols avec le liant décrit à l'exemple 1
mais contenant d'autres charges oxydantes.
La composition des propergols est la suivante: - liant 12 % - oxydant: NH4C104 50 % - modificateur de combustion: oxamide 5 % - nitramine: octogène 15 % - réducteur: aluminium 18 % Viscosité 20 C après cuisson de à 60 C Propriétés mécaniques à KPa.s 14 jours à 40 C
Compo-
sition lh 2h après après Sm em er Smem coulée coulée MPa % % %
8 4,5 5,5 1,54 22 36 44 55,44
9 6 7,6 1,68 29 56 61 94,08
6,85 8,6 1,60 23 49 55 78,40
Comme dans les précédents exemples, on réalise plusieurs composi-
tions contenant comme agent d'adhésion liant-charge avec une con-
centration de 0,5 % en poids du liant, respectivement: - du méthyl BAPO, (Composition 11) - du NN,N'N',1-2 dipropylène isophtalamide (Composition 12): o II CH2
N C -
C'
*CH - CH3
C CH- CH3
/\ N/
CH2 - du NN,N'N',N"N" 1-2 tripropylène trimésamide (Composition 13): o Il
CH2 C
| N' \
CH C2H5
O C2H5
il Z-1
C CH
CH2N CH2
|/ C2H5
o = C CH \N | \CH2
Les agents des compositions 12 et 13 sont des composés aziridi-
nyles connus et utilisés dans des propergols composites.
De manière identique aux exemples précédents, la viscosité et les propriétés mécaniques des compositions obtenues sont rassemblées dans le tableau IV
Tableau IV
Propriétés mécaniques à Viscosité à 60 C 20'C après cuisson de KPa.s 14 jours à 40 C Composition 1lh 2h l l Japrès après | SM E em er ISmem 1coulée coulée jMPa % MPa % % | 19,8 ,9
0,42 0,56
0,34 0,51
U,DU 0,75
1,0 18 6 30 34
1,1 11--l10 18 22
1 12 9 21 25
Ces résultats montrent que l'agent d'adhésion liant-charge de l'invention permet d'obtenir un niveau d'allongement supérieur aux
autres agents pour une résistance à la traction sensiblement iden-
tique.
L'agent de l'invention a également un effet bénéfique pour la fai-
sabilité des compositions par l'abaissement de la viscosité de celles-ci.
Exemple 5
Le taux optimum d'agent d'adhésion liant-charge doit être déter-
miné pour chaque composition. Toutefois les résultats ci-après montrent que ce taux peut être compris entre 0,5 et 3,0 % en poids
du liant et que les meilleurs résultats sont obtenus pour des con-
centrations comprises entre 0,5 et 1,5 %.
Ces essais ont été réalisés avec le même liant que l'exemple 1 à l'exception que le polybutadiène hydroxytéléchélique est celui commercialisé par la Société ARCO Chemical sous la dénomination
R45HT.
Le propergol a la composition pondérale suivante: - liant - NH4ClO4 Aluminium 14 % 82 % 4 %
(1) Taux de m&thyl - BAPO en % poids du liant.
Propriétés mécaniques après cuisson de 4 jours à 60 C
C à - 450C
(1) Sm E E em er SmemSm E em er Smem MPa % MPa % % MPa % MPa % %
0,2 0,35 8,3 - 11 14 3,85 1,3 4,6 28 10 17 13
0,5 0,38 8,4 - 12 17 4,56 1,2 3,8 30 6 18 7,2
1,0 0,60 13 5 30 33 18 2,1 3,9 53 7 21 14,7
1,5 0,72 15 5 34 37 24,48 2,2 6,7 33 38 44 83,6
2,0 0,87 13 6 30 32 26,10 2,3 7,0 33 37 42 85,10
3,0 0,90 14 6 29 36 26,10 2,4 7,6 32 38 43 91,20
Par ailleurs, des essais de gonflement avec des liants chargés en aluminium ou non ont montré que l'adhésion liant-alumininum est
plus grande en présence d'un agent d'adhésion conforme à l'inven-
tion. Ces mêmes essais réalisés avec des compositions de propergol tels que décrits dans l'exemple 1 montre un accroissement notable de l'adhésion en présence d'agent d'adhésion conforme à l'invention
et notamment en présence de méthyl BAPO.
L'agent d'adhésion liant-charge de l'invention, à savoir un amino-
aziridinylphosphine oxyde permet d'obtenir des propergols compo-
sites à propriétés mécaniques améliorées, notamment présentant pour une résistance à la traction élevée, un niveau du taux
d'élongation également élevé.
En outre, cet agent permet d'augmenter la faisabilité des blocs de propergol en diminuant la viscosité des compositions pour un même
taux de charge.
Par ailleurs, compte tenu des faibles taux utilisés cet agent
d'adhésion liant-charge n'a pas d'effet sur les propriétés balis-
tiques du propergol et notamment n'a pas d'influence sur la vi-
tesse de combustion et l'impulsion spécifique de celui-ci.

Claims (9)

Revendications
1. Agent d'adhésion liant-charge entre une ou plusieurs charges et
un liant polyuréthanne caractérisé en ce qu'il est un aminoaziri-
dinylphosphine oxyde de formule générale I:
R1 R1
C 0 C
R2 ' N_ P -N 1R2'
H2C N CH2
R3 R4
dans laquelle R1,R2, R3., R4 sont identiques ou différents et re-
présentent l'atome d'hydrogène ou un radical méthyl ou 6thyl.
2. Agent selon la revendication 1, caractérisé en ce que R1 et R3 représentent l'atome d'hydrogène et R2, R4 représentent le radical méthyl.
3. Composition propulsive à liant polyuréthanne contenant comme composants principaux des charges oxydantes et réductrices, au moins un agent d'adhésion liant-charge, caractérisée en ce que le
dit agent est un agent d'adhésion liant-charge selon les revendi-
cations 1 ou 2.
4. Composition selon la revendication 3, caractérisée en ce que la concentration pondérale en composé aminoaziridinylphosphine oxyde
est comprise entre 0,5 % et 3 % de la masse du liant.
5. Composition selon la revendication 4, caractérisée en ce que la concentration précitée est comprise entre 0,5 % et 1,5 % de la
masse du liant.
6. Composition selon l'une des revendications 3 à 5, caractérisée
en ce que le liant polyuréthanne précité est un produit de la
condensation entre un polybutadiène hydroxytéléchélique et un di-
isocyanate aromatique, aliphatique ou cycloaliphatique.
7. Composition selon l'une des revendications 3 à 6, caractérisée
en ce que les charges oxydantes sont choisies dans le groupe con-
sistant en perchlorate d'ammonium, perchlorate de potassium, per-
chlorate de sodium, nitrate d'ammonium, nitrate de potassium; les charges réductrices étant choisies dans le groupe consistant en
aluminium, zirconium, beryllium.
8. Composition selon l'une des revendications 3 à 7, caractérisée
en ce qu'elle contient des charges énergétiques choisies dans le
groupe comprenant l'octogène, l'hexogène, le tétranitrate de pen-
taérythritol.
9. Composition selon l'une des revendications 3 à 8, caractérisée
en ce que la charge oxydante est du perchlorate d'ammonium et la
charge réductrice de l'aluminium.
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US06/907,624 US4747891A (en) 1985-09-19 1986-09-15 Solid propellant containing an aziridinyl bonding agent
NO863707A NO164893C (no) 1985-09-19 1986-09-17 Klebemiddel for aa sammenbinde en eller flere ladningskomponenter og et polyuretanbindemiddel i en drivmiddelblanding, samt drivmiddelblanding.
BR8604477A BR8604477A (pt) 1985-09-19 1986-09-18 Agente de adesao ligante-carga e composicao propulsiva contendo este agente de adesao
AU62907/86A AU581344B2 (en) 1985-09-19 1986-09-18 Binder/charge adhesive and a propellent composition containing this adhesive
ZA867108A ZA867108B (en) 1985-09-19 1986-09-18 Binder/charge adhesive and a propellent composition containing this adhesive
CA000518545A CA1285771C (fr) 1985-09-19 1986-09-18 Adhesif de liaison et de charge, et composition propulsive qui le renferme
JP61218248A JPH0759694B2 (ja) 1985-09-19 1986-09-18 バインダー/充填接着剤を含む推進剤組成物
ES8602041A ES2015620A6 (es) 1985-09-19 1986-09-19 Procedimiento para la obtencion de composiciones propulsivas de aglomerante de poliuretano.
DE8686402055T DE3665447D1 (en) 1985-09-19 1986-09-19 Binder-charge bonding agent and propellant composition containing it
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ZA (1) ZA867108B (fr)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2722876A1 (fr) * 1994-07-22 1996-01-26 Manurhin Defense Projectile explosif

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2622687B1 (fr) * 1987-10-29 1993-05-28 France Etat Armement Chargement propulsif pour munition comportant un projectile empenne ainsi que son procede de realisation
US5336343A (en) * 1993-04-16 1994-08-09 Thiokol Corporation Vinyl ethers as nonammonia producing bonding agents in composite propellant formulations
US5366572A (en) * 1993-05-20 1994-11-22 Thiokol Corporation Oxazoline bonding agents in composite propellants
US6258188B1 (en) * 1999-10-12 2001-07-10 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Solid fuel gas generator for ducted rocket engine
CN104845572B (zh) * 2015-05-14 2017-10-31 湖北三江航天红林探控有限公司 装药包覆材料及其制备方法
CN108117466B (zh) * 2017-12-22 2021-02-09 湖北航天化学技术研究所 一种低燃速高能量丁羟推进剂及脂环族二异氰酸酯的应用
CN114591363B (zh) * 2022-02-28 2024-01-23 武汉理工大学 一种多官能度支化磷酸酰胺键合剂、其制备方法及复合固体推进剂

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3762972A (en) * 1969-07-30 1973-10-02 Us Army Reaction product of phosphine oxide with carboxylic acids
US3790416A (en) * 1970-07-22 1974-02-05 Hercules Inc Composite propellant including (u) polyfunctional amine
US3791888A (en) * 1961-01-23 1974-02-12 Phillips Petroleum Co Solid propellants prepared from acidic vinylidene polymers using both polyaziridinyl and difunctional aziridinyl curing agents
US4000023A (en) * 1968-12-09 1976-12-28 Aerojet-General Corporation Bonding agents for polyurethane

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3428484A (en) * 1964-10-30 1969-02-18 Dow Chemical Co Method of treating paper with ethylenimine derivatives using a boron trifluoride-amine complex catalyst
US3932353A (en) * 1970-09-28 1976-01-13 Aerojet-General Corporation Stabilizers for functionally terminated butadiene polymers
US4263070A (en) * 1973-01-17 1981-04-21 Thiokol Corporation Thermally stable gun and caseless cartridge propellants
US4019933A (en) * 1973-07-27 1977-04-26 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Pot life extension of isocyanate cured propellants by aziridine compounds
US4427468A (en) * 1976-01-16 1984-01-24 Her Majesty The Queen In Right Of Canada Curable propellant binding systems with bonding agent combination
US4429634A (en) * 1977-01-06 1984-02-07 Thiokol Corporation Adhesive liner for case bonded solid propellant
US4090893A (en) * 1977-10-11 1978-05-23 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Bonding agent system for improved propellant aging and low temperature physical properties
US4158583A (en) * 1977-12-16 1979-06-19 Nasa High performance ammonium nitrate propellant

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3791888A (en) * 1961-01-23 1974-02-12 Phillips Petroleum Co Solid propellants prepared from acidic vinylidene polymers using both polyaziridinyl and difunctional aziridinyl curing agents
US4000023A (en) * 1968-12-09 1976-12-28 Aerojet-General Corporation Bonding agents for polyurethane
US3762972A (en) * 1969-07-30 1973-10-02 Us Army Reaction product of phosphine oxide with carboxylic acids
US3790416A (en) * 1970-07-22 1974-02-05 Hercules Inc Composite propellant including (u) polyfunctional amine

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2722876A1 (fr) * 1994-07-22 1996-01-26 Manurhin Defense Projectile explosif
EP0694755A1 (fr) * 1994-07-22 1996-01-31 Manurhin Defense Projectile explosif

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Publication number Publication date
JPS6289779A (ja) 1987-04-24
FR2587329B1 (fr) 1989-05-12
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AU581344B2 (en) 1989-02-16
ZA867108B (en) 1987-05-27
BR8604477A (pt) 1987-06-16
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CA1285771C (fr) 1991-07-09
US4747891A (en) 1988-05-31
DE3665447D1 (en) 1989-10-12
NO863707L (no) 1987-03-20
JPH0759694B2 (ja) 1995-06-28
IN166668B (fr) 1990-06-30
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NO164893B (no) 1990-08-20
NO863707D0 (no) 1986-09-17
EP0218511A1 (fr) 1987-04-15
IL79922A (en) 1990-11-05

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