JPS58194790A - 推進薬組成物 - Google Patents

推進薬組成物

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JPS58194790A
JPS58194790A JP7537182A JP7537182A JPS58194790A JP S58194790 A JPS58194790 A JP S58194790A JP 7537182 A JP7537182 A JP 7537182A JP 7537182 A JP7537182 A JP 7537182A JP S58194790 A JPS58194790 A JP S58194790A
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propellant
combustion
lead
propellant composition
composition
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JP7537182A
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町田 秀樹
利夫 木村
滝塚 道則
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NOF Corp
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NOF Corp
Nippon Oil and Fats Co Ltd
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C06EXPLOSIVES; MATCHES
    • C06BEXPLOSIVES OR THERMIC COMPOSITIONS; MANUFACTURE THEREOF; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS EXPLOSIVES
    • C06B25/00Compositions containing a nitrated organic compound
    • C06B25/18Compositions containing a nitrated organic compound the compound being nitrocellulose present as 10% or more by weight of the total composition
    • C06B25/24Compositions containing a nitrated organic compound the compound being nitrocellulose present as 10% or more by weight of the total composition with nitroglycerine
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C06EXPLOSIVES; MATCHES
    • C06BEXPLOSIVES OR THERMIC COMPOSITIONS; MANUFACTURE THEREOF; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS EXPLOSIVES
    • C06B23/00Compositions characterised by non-explosive or non-thermic constituents
    • C06B23/007Ballistic modifiers, burning rate catalysts, burning rate depressing agents, e.g. for gas generating

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Emergency Medicine (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Heterocyclic Carbon Compounds Containing A Hetero Ring Having Oxygen Or Sulfur (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は圧力指数を低下させた推進薬組成物に関し、特
に圧力指数を低下させた高比推力型の推進薬組成物に関
する。
従来から無煙性が要求されるロケツ}41道薬の分野で
は、ニトロセルロース(以下NOと称す)とニトログリ
セリン(以下NGと称す)とを主成分とすゐダブルペー
ス推進薬(以下DB推進薬と称す)が用いられてきた。
近年、要求性能の高度化に伴い、高比推力型の推進薬、
即ち前記主成分Klに過塩素酸アンモニウム(以下▲P
と称す)ヤシクロトリメチレントリニトラミン(以下R
DXと称す)等の酸化剤やアルミニウム勢の金属粉を主
として含有させたコンポジットモデ7アイドダブルベー
ス推進薬(以下CMDB推進薬と称す)が開発され、更
にDB推進薬あるいはOMDB推進薬に燃料兼結合剤を
含有させたコンポジットダブルペース推進薬(以下(D
B推進薬と称す)が開発された。
これら推進薬の燃焼速度と燃焼圧力との関係祉、一般に
次式で表わされるζとが知られている。
r=ap” (ここでrは燃焼速度を、pは燃焼圧力を、nは圧力指
数を、aは個々の推進薬における定数を示す) ロケット推進薬において杜、一般にロケットモ−タの設
計や燃焼安定性の面から前記圧力指数nは小さいことが
望ましく、特にn#oの場合をプラトー燃焼特性と、ま
たn〈0の場合をメ?II!焼特性と呼び、これら−は
共に好ましい特性である。
このような特性を与える燃焼触媒として前記DB推進薬
においては、サリチル酸鉛やステアリン酸鉛等の有機鉛
塩、酸化鉛及び金属鉛を単独で、若しくは前記の鉛化合
物や金属鉛とサリチル酸鋼やステアリン酸銅等の有機銅
塩、酸化銅等の銅化合物や金属銅勢との混合物系で用い
ることが知られている(%公昭49−4928号公報)
このような公知の燃焼触媒は、NO含有kが多くかつ比
較的エネルギ発装置の少ないDB推進薬において前記の
好ましい特性を与える。しかしながらNG含有量が多い
DB推進薬や、前記CMDB推進薬やODBDB推進薬
うな高比推力型の推進薬においては、前記公知の燃焼触
媒は圧力指数nを低下させる効果がないか又は非常に少
なかった。
近年、このような高比推力型の推進薬においても有効に
作用して圧力指数nを大幅に低下させうる燃焼触媒が強
く求められるようになってきたことから、本発明者等は
鋭意研究した結果、特定の有機銅塩及び有IalI!I
塩若しくは無機鉛からなる新規な燃焼触媒が前記要求に
合致することを見い出し本発明を完成した。
即ち、本発明は、少なくともICとNGとを含有する推
進薬組成−において、燃焼触媒として安息香鍍銅及び有
機鉛塩若しく祉無機鉛を含有してなることを特徴とする
推進薬組成物である。
本発明に用いられる燃焼触媒のうち、有機鉛塩としては
、サリチル酸鉛、ステアリン酸鉛、レゾルシン酸鉛、8
エチルヘキシル酸鉛等を例示することができ、又無僚鉛
としてはスズ酸鉛、酸化鉛、金属鉛勢を例示することが
できる。これらの有機鉛塩及び無機鉛は1′m又は2種
以上を安息香鍍銅と組合わせて用いる。
本発明に用いる燃焼触媒の合計量け、推進薬組成物全量
の0.15乃至5重量−が好ましく、そのう 〒・ち安
息香鍍銅の量が推進薬全量の0.2乃至4重置チである
ことが好ましい。安息香鍍銅の黴が0.21116未満
でかつ有機鉛塩若しくは無機鉛の置が0.81蓋チ未満
で祉圧力指数を大幅に低下させることができないので好
ましくなく、又安息香鍍銅の鉦が4重置チを越え燃焼触
媒の合計量が6重量%を越えるとエネルギー的に不活性
な燃焼触媒が増加することになる結果、比推力の低下を
招くことになるので好ましくない。
本発明において祉、No及びMGlj2分以外に、必歎
に応じてジエチルフタレート、ジオクチルフタレート、
トリブチルフォスフェート、トリアセチン、シメクテル
アジペート、ジオクチルセパケート勢の可塑剤や、RD
X、シクロテトラメチレンテトラニトラミン(HMX)
、AP、過塩木酸カリ勢の酸化剤や、アルミニウム岬の
金属粉や、ジフェニルアミン勢の安定剤や、末端イソシ
アネートのポリエステル等の燃料兼結合剤や、膠化剤等
を含有することができる。
これらの各成分の配合組成は、通常比推力等の燃焼性能
、機械的物性、安全性、製造性及び老化特性叫を考慮し
て決めることが田来る。例えば高比推力型のDB推進薬
の場合は、Noが25乃至501@、 %、NGが40
乃至651L祉−1可塑剤及び膠化剤が8乃至15重量
−及び安定剤が0.8乃至5重量−であシ、(!MDB
推進薬の場合は、前記成分全量に対し外側でAP l 
O乃至40 ml、 ml S、RDX +HMX等の
ニトランン類を0乃至60重量%、アルミニウムを0乃
至80重1%単独又は混合系で添加した組成郷であシ、
ODBDB推進薬合は、更に前記可履剤及び膠化剤の量
のうち0.8乃至10重Iチを燃料兼結合剤とした紹成
勢であって、いずれも本発明において特定される燃焼触
媒を0.5乃至5重量%含有した配合組成を例示するこ
とができる。
本発明の推進薬組成物は、例えば次のような方法で製造
することができる。
まずNGと可塑剤と燃焼触媒とを減圧下で混和し、必要
ならば酸化剤や金属粉を添加して混和を続は更に必要な
らば燃料兼結合剤を加えて混和し、次いで安定剤と微粒
子状のNot#加して減圧下で混和する。混和後、混和
物であるスラリーを滅圧下で注型し、加温下でキュアし
てDB推進薬、CMDB推迩薬又はC1DB推進薬を得
る。
次に実施例によって本発明を説明する。なお表中の一表
示は重置基準でおる。
実施%11 第1表に示す実施例1の配合組成物(DB推進薬)を以
下のようにして製造した。
NG、320Ofにジエチルフタレー)(DEP)80
0fを加えて攪拌し混和機に入れた。次いで平均粒径が
10μ−以下のサリチル酸鉛(Pb−8a)200Fと
平均粒径が10μ舅以下の安息香酸鋼(Ou −Be)
 100 Fとを加え80℃で20分間減圧で混和を行
なった。混和後2−ニトロジフェニルアミン(2−ND
PA)200 Fを加え、更に微粒子状のNo 550
0 tを加え40℃で40分間減圧下で混和した。混和
後、スラリーを減圧下で注型し、50℃で10日間かけ
て膠化させDB推進Jlを得た。この推進薬からストラ
ンド試料を55本作製し次の方法でストランド試験を行
なった5、 即ち、クロフォード型ストランド装置を用い、窒素ガス
雰囲気下で圧力80kf−f/cIn2から10kg 
・17cm”刻みで180 kg−17cm” iで各
点5本つつ燃焼させてその燃焼速度を求めた。
結果を第1図の実線で示す。なお$1図において縦軸は
燃焼速度(r 、 sw/sec )の対数を、横軸は
燃焼圧力(P、l#−//))の対数を示す。第1図は
各燃焼圧力における平均の燃焼速度をプロットした燃焼
圧力〜燃焼速度関係図である、比較例 1 安息香酸鋼に変えサリチル酸鋼を用いた以外は実施例1
に準じてDB推進薬を製造した。この推進薬を用いて実
施例1と同じ試験を行ない得られた結果を第1図の破線
で示す。
実施例 2 NoとNGの量を第1表の実施例2に示す比重に変えた
以外は実施例1に準じて高比推力型のDB推進薬を製造
した(なお第1表中の比推力はNA3ムの特徴数計算プ
ログラムを用いて計算した値であシ、燃焼圧力80時・
f/♂における値である)。
得られた推進薬を用いて実施例1と同じ試験を行なった
1、結果を第2図の実線で示す。
比較例 2 安息香酸鋼に変えサリチル酸鋼を用いた以外は夾り例2
に準じて^比推力型のDB推進薬を製造した。得られた
推進薬を用いて実施例】と同じ試験を行なった。結果を
第2図の破線で示す。
実施例 3 ツリチル鈑鉛を酸化鉛(PbO)に変えた以外は実施例
1に準じて第1表に示される実施例3の配合起」酸物の
^比推力型のDB推進薬を製造した。
得られた推進薬を用いて11μ施例1と同じ試験を行な
った。k果を第8因の実線で示す。
安息香酸鋼をサリチル酸鋼に変えた以外は実施−13に
準じて第1狭に示される比較例8の配合組成物の高比推
力型のDB推進薬をa造した。得らitた推進薬音用い
て実施例1と同じ試験を行なった1、結果を第3図の破
線で示す。
実施例 4 第1表に示す実施飼養の配合組成物(CMDB推進薬)
を以下のようにして製造した。
NG3920 fKDEP 640 fを加えて攪拌し
混和機に入れ、次いで平均粒径が10μ票以下のツリチ
ル酸鉛160tと安息香酸鋼80?とを加え30℃で2
0分間減圧で混和を行なった、混和後RDXを200O
f加えて混和してから2−NDPAを16of加え、更
に微粒子状のNOを8040 ?加え40℃で40分間
減圧下で混和した。混和後、スラリーを減圧下で注型し
、50℃で10日間かけて膠化させてOMDB推進薬を
得た1、この推進薬を用いて実施例1と同じ試験を行な
った。結果を第4図の実線で示す。
比較例 4 安息香酸鋼をサリチル酸鋼に変えた以外は実施例4に準
じてOMDB推進薬を製造した。得られ九推進薬を用い
て実施例1と同じ試験を行なった。
結果を第4図の破線で示す。
第1表に示す実施例5の配合組成物(ODB推進推進管
以−トのようにして製造し丸。
NG6000 fKD鳶P40Ofを加えて攪拌し混和
機に入れ、次いで平均粒径が10声諷以下のサリチル酸
鉛20ofと安息香酸鋼200tとを加え80℃で20
分間減圧で混和し、次いで分子祉8000の2官能性の
末端インシアネートのポリエステル400ft−加え8
0℃で20分間混和した後、z−NDPム200を及び
微粒子状のNo 2600 fを加え40℃で40分間
減圧下で混和した。混和後、スラリーを減圧下で注型し
、50℃で10日間かけて膠化(硬化)させ(3DB推
進薬を得た。
この推進薬を用いて実施例1と同じ試験を行なった。結
果を第5図の実線で示す。
安息香酸鋼をサリチル酸鋼に変えた以外は実施fl15
に準じてCDB推進薬を製造した。得られた推進薬を用
いて5j!施例1と同じ試験を行なった。
結果を第5図の破線で示す。
前記式で示されるnl数は、燃焼圧力(p)と燃焼速度
(r)とを両対数軸にとってプロットした時の傾きで示
されることから各実施例(実線)と比較例(破線)の傾
きを図面てみると以下のことが明らかである。
まず実施例1〜δ(比較例1〜1tiDB推進薬の例で
あって、第1!Iに示されるように実施例2及び8(比
較例2及び8)は、高比推力型を、実施例1(比較例1
)は、それ程高比推力型でない例を示している。
第1図において、本発明で%足される燃焼触媒管用いた
実施例1及び公知の燃焼触媒を用いた比較例1とも高圧
部においてメサ燃t18%性を示しているが、その傾き
は明らかに実施例1の方が大でめり、かつ、メサ燃焼領
域が広い。又第2図においては、本発明で特定される燃
焼触媒を用いた実施例2は高圧部でメサ燃焼特性を示し
ているのに対し、公知の燃焼触媒を用いた比較例2では
傾きの低下がみられない。又第8図においては、公知の
燃焼触媒を用いた比較例8でも高圧部で傾きが低下して
いるものの、本発明で49fflされる燃焼触媒を用い
た実施例8の方がその低下が着しく、メ賃燃ts%性を
示しているし、又全体的にも比較例8より傾きが低くな
っている。
第4図は、OMDB推進薬の鈎を示したものであり、公
知の燃焼触媒を用い九比較例4よりも本発明で特定され
る燃焼触媒を用いた実施例4の方が高圧部にかけての傾
きが着しく低くほぼブラ) −燃焼特性を示している。
又第5図は、CDB推進薬の例を示したものであるが、
公知の燃焼触媒管用いた比較例5よシも本発明で特定さ
れる燃焼触媒を用いた実施例5の方が全体に傾きが低く
n指数が低下していることがわかる。
以上の実施例の結果から明らか彦ように本発明祉、特定
の燃焼触媒を用いることによってn指数を大輪に低下さ
せた推進薬組成物であって、特に高比推力型の推進薬組
成物において、その効果が    ′珈着である。
【図面の簡単な説明】
第1図〜第δ図はDB推進薬の燃焼圧カー燃焼速度関係
図であ夛、 第4図及び第5図aOMDB推違薬及びODB推進薬の
燃焼圧カー燃暁速度関4A図である1、各図中実線は夾
り例を破線は比較例を示す。 特許出願人 日本油脂株式会社 −P (Kl縮m2)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 t 少なくともニトロセルロースとニトロクリセリンと
    を含有する推進薬組成物において、安息香除銅及び有機
    鉛塩若しくは無機鉛を含有してなることを特徴とする推
    進薬組成物。 1 安息香除銅及び有機鉛塩若しくは無機鉛の合計量が
    推進薬組成物全量の帆5乃至511チである%ト請求の
    範囲第1項に記載の推進薬組成物。 & 安息香除銅の置が推進薬組成物全しの0,2乃至4
    1i1%である特許請求の範囲第2項に記載の推進薬組
    成物。
JP7537182A 1982-05-07 1982-05-07 推進薬組成物 Expired JPS609998B2 (ja)

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DE19833316676 DE3316676A1 (de) 1982-05-07 1983-05-06 Treibstoffzusammensetzungen

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