JPS5973488A - Caking agent for solid propellant - Google Patents
Caking agent for solid propellantInfo
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- JPS5973488A JPS5973488A JP18418782A JP18418782A JPS5973488A JP S5973488 A JPS5973488 A JP S5973488A JP 18418782 A JP18418782 A JP 18418782A JP 18418782 A JP18418782 A JP 18418782A JP S5973488 A JPS5973488 A JP S5973488A
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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。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】
さらに詳しくは、コンホ゛ジット推進薬の物理的特性を
改善するために特定の鎖延し剤を含有することを特徴と
する末端水師梳ボリブタジエン(HTPB)系粘結削に
関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION More specifically, a water-tipped polybutadiene (HTPB) based caking characterized in that it contains a specific chain extender to improve the physical properties of the composite propellant. It's about cutting.
コンボジット推進薬は、鹸化側及び粘結剤を主成分とし
、必要に応じて金属粉からなる助燃剤等が添加されて構
成され、その唆れた燃焼特性及び物Qli的特性により
関性能ロケットモータ用推進薬として広く使用されてい
る。Composite propellants are composed of saponification and binding agents as their main components, with combustion improvers made of metal powder added as necessary, and their combustion characteristics and substance-like characteristics improve the performance of rockets. Widely used as a propellant for motors.
コンボジット推進薬として、例えば過塩素酸アンモニウ
ムを鹸化側とし、アルミニウム粉を助燃剤とし、ポリブ
タジェンを柄材とした粘結剤ようなる注型可能な推進薬
がその代表的なものである。Typical examples of composite propellants include castable propellants such as ammonium perchlorate as a saponification agent, aluminum powder as a combustion improver, and a binder with polybutadiene as a handle material.
このような粘結剤の騒材として、従来、ポリブタジェン
−アクリル酸共重合体(PBAA)、ポリブタジェン−
アクリ/L[一アクリロニトリル三元共重合体(PBA
N )及び末端カルボキシル基ポリブタジェン(GTP
B)’5σ〕プレポリマーが使用されてきた。Conventionally, polybutadiene-acrylic acid copolymer (PBAA), polybutadiene-acrylic acid copolymer (PBAA), polybutadiene-acrylic acid copolymer (PBAA), etc.
Acrylic/L [monoacrylonitrile terpolymer (PBA)
N ) and terminal carboxyl group polybutadiene (GTP
B) '5σ] prepolymers have been used.
この中では、0TPBを拭材とする粘結剤1用いたコン
ポジット推進薬が、最も製置性及び物理的特性に階れ、
かつ比較的燃焼性能も高いことから高性能のロケットモ
ータに使用されてきた。Among these, the composite propellant using 0TPB as a wiping material and binder 1 has the best ease of manufacture and physical properties,
Because it also has relatively high combustion performance, it has been used in high-performance rocket motors.
しかしながら、この推進薬の燃焼性能、特に比推力をさ
らに向上させようとすると、ポリブタジェン系推進薬の
場合、酸化剤等の固型分が88〜90重量%、即ち粘結
剤が12〜10重社%の配合組成の時に俳論的に最も高
い比推力を示すことから固型分を増加しなければならな
い。固型分を88%以上にす口ば、もともとOTP B
のプレポリマー自体の粘度が比較的高いために製置時の
推進薬スラリーの粘度が極端に高くなって流動性を失う
結果、製造か困難となる欠点があった。However, when trying to further improve the combustion performance of this propellant, especially the specific impulse, in the case of polybutadiene propellant, the solid content such as oxidizing agent is 88 to 90% by weight, that is, the binder is 12 to 10% by weight. The solids content must be increased because it theoretically shows the highest specific impulse when the composition is 1%. If the solid content is 88% or more, it is originally OTP B.
Because the viscosity of the prepolymer itself is relatively high, the viscosity of the propellant slurry at the time of manufacture becomes extremely high and fluidity is lost, making it difficult to manufacture.
また、粘結剤に用いられる硬化剤は、主としてトリス(
1−(2−メチ/I/)アジリジニル〕ホスフィンオキ
サイド(MAPO)であるが、この硬化剤は、推進薬の
含有水分により加水分解を受は易いことから、この推進
薬は、経時的にも変化し易く老化特性にも問題があった
。特に?riJ潟下においては、その傾向が著しかった
。In addition, the curing agent used in binders is mainly Tris (
1-(2-Methyl/I/)aziridinyl]phosphine oxide (MAPO), but this hardening agent is easily hydrolyzed by the moisture contained in the propellant, so this propellant deteriorates over time. It is easy to change and has problems with aging characteristics. especially? This tendency was remarkable in riJ Katashita.
そこで前記の問題を解決するために粘結拐としてHTP
Bを粘拐とした推進薬(H1’ P B推進薬)が開発
された。Therefore, in order to solve the above-mentioned problem, HTP is used as a binder.
A propellant using B as a binder (H1'P B propellant) was developed.
この拾?県+u 、 HT P sプレポリマーの低粘
度特性に驕づいた良好な製俗性全有するために粘結剤の
量を10〜12重量%に減少させることが容易となり比
推力の向上を可能とした。This one? Since the HTPs prepolymer has good manufacturing properties due to its low viscosity properties, it is easy to reduce the amount of binder to 10 to 12% by weight, making it possible to improve the specific impulse. did.
また、この推進薬には、硬化剤としてジイソシアネート
化合物が用いられ、このジイソシアネート化合物がHT
PBプレポリマーの水1簀絨と反応して強固で安定な、
いわゆるウレタン結合を形成して架橋することから、こ
の推進品は耐熱老化特性及び経時安定性も非常に匿れて
いる。In addition, a diisocyanate compound is used as a hardening agent in this propellant, and this diisocyanate compound
PB prepolymer reacts with water to form a strong and stable product.
Because it is crosslinked by forming so-called urethane bonds, this propellant has excellent heat aging resistance and stability over time.
このような利点からHTPB推進桑は、CTPB推進桑
を始めとする従来の推進薬に代わる高性能推進薬として
、コンポジット推進薬の4= 流となりつつある。Due to these advantages, HTPB-propelled mulberry is becoming the mainstream of composite propellants as a high-performance propellant to replace conventional propellants such as CTPB-propelled mulberry.
HTPB推進i推進用4C用るHTP Bプレポリマー
の代表的なものとして、米国アルコケミカル社製の商品
名、Po1ybd R−45M及びPo1y bdR−
45HTがある。Typical HTP B prepolymers used for HTPB propulsion i propulsion 4C are Polybd R-45M and PolybdR-, which are manufactured by Alco Chemical Co., Ltd. in the United States.
There is 45HT.
R−45Mは、主として推進薬用として使用され、その
利用技術は確立されたものであるが、推進薬用としての
特殊品であるが故に、生カ垣も少く将来入手が困難とな
ることが予想される。一方R−45HTは、汎用品で大
量に生産されているため入手性の問題がなく、かつ安価
であるが、推進薬用としては、R−45Mに比べ、推進
薬の物理的特性か著しく劣り、特に沖びが小さく実用に
供し得ないものとさしていた。R-45M is mainly used as a propellant, and the technology for its use has been established, but because it is a special product for propellants, there are few hedges and it is expected that it will be difficult to obtain in the future. Ru. On the other hand, R-45HT is a general-purpose product that is produced in large quantities, so there are no problems with availability and it is inexpensive, but when used as a propellant, the physical properties of the propellant are significantly inferior to R-45M. In particular, it was considered to be impractical due to its small depth.
そこで、人手性及び価格面で慶位なR−45HTを使用
した推進薬の物理的特性を改善することが要望さnてい
た。Therefore, there was a desire to improve the physical properties of a propellant using R-45HT, which is the best in terms of manpower and cost.
HT P B N′、進条においては、HTPBプレポ
リマー及びジイソシアネート化合物で構成される粘結剤
と過塩素酸アンモニウム等の酸化剤粒子との接着性が恕
いことから、その接着性を付与する添加剤として結合剤
を必曽とする。即ち、推進薬のように、粉体力柘%充I
fI率で粘結剤の中に分散されている複合材料は、その
充填剤とマトリックスとなる粘結剤との接着性が、tυ
合合材全全体物理的特性を左右することがら、HTPB
推進薬においては、この結合剤の選択が−っの重安な物
性改善の手段となる。In HT P B N' and Shinjo, the adhesion between the binder made of HTPB prepolymer and diisocyanate compound and oxidizing agent particles such as ammonium perchlorate is strong, so it imparts that adhesion. A binder is required as an additive. That is, like a propellant, the powder force is
In a composite material that is dispersed in a binder at a fI rate, the adhesion between the filler and the matrix binder is tυ
Because it affects the overall physical properties of the composite material, HTPB
In propellants, the selection of binders is an important means of improving physical properties.
このような観点から特開昭54−84016号公報に記
載のR−45HTを用いた粘結剤が提案されている。こ
の粘結剤は、結合剤として従来公知のアジリジンポリエ
ステルに加えてアミンポリエステルを併用したものであ
る。From this point of view, a binder using R-45HT has been proposed in JP-A-54-84016. This binder uses an amine polyester in addition to a conventionally known aziridine polyester as a binder.
しかしながら、この粘結剤でも、R−45Mを使用した
最適組成の粘結剤と比較すれは、引張特性、特に呻びが
約2〜3割低く、さらに老化特性も悲<、R−45Mを
用いた推進薬の代替推進薬としてはまだ不十分であった
。However, even with this binder, the tensile properties, especially the groaning, are about 20 to 30% lower than the binder with the optimal composition using R-45M, and the aging properties are also poor. It was still insufficient as a substitute propellant for the propellant used.
ここでR−へ5HTプレポリマーとR−45Mプレポリ
マーとを比較してみると、平均の水#M価がR−415
,HTの方がR−45Mよりo、o sミリ当M/9大
きいことである。水酸柄当鼠は、ここで太う水ct 1
価の逆数で表わされることがら、そのイ1〔(はR−4
5HTの方が小さくなる。次に平均分子量と前記水酸仙
当1jiとの比で算出されろ水酸捕の平均官能籾数を比
較誉れは、R−45HTは2.32rありR−45Mは
2.10となる。従ってR−45HTを、R−45Mと
同一組成で硬化すれば、平均の架橋点間分子量が小さく
なり、結果として卯ひが小さくなるものとW4定される
。Here, when comparing R-5HT prepolymer and R-45M prepolymer, the average water #M number is R-415.
, HT is larger than R-45M by o, o s millimeter M/9. Hydroxic acid handle This mouse thickens water here ct 1
Since it is expressed as the reciprocal of the valence, I1 [( is R-4
5HT is smaller. Next, the average number of functional rice grains that absorb hydroxyl, which is calculated by the ratio of the average molecular weight and the 1 ji of hydroxyl, is compared.R-45HT has 2.32r and R-45M has 2.10. Therefore, it is determined that if R-45HT is cured with the same composition as R-45M, the average molecular weight between crosslinking points will be reduced, and as a result, the radius will be reduced.
本発明者らは、この点に着目して架橋点間分子量を増大
すべく、種々の1延昆副について研死を重ねた結果、特
定の鎖延し削を添加することによって、R−45HTプ
レポリマーを捕材とする粘結側を用いた推進薬の物理的
特性を他の特性を損わずに数置できると云う知見を得て
本発明を完成した。The present inventors focused on this point, and as a result of repeated grinding on various types of 1-chain additives in order to increase the molecular weight between cross-linking points, by adding a specific chain additive, R-45HT The present invention was completed based on the knowledge that the physical properties of a propellant using a caking side using a prepolymer as a trapping material can be improved without impairing other properties.
即ち、本発明は、(a)数平均分子量が22oO〜34
00で、水酸晧価が0.78〜0.98ミリ当に今で、
そのミクロ構心が1,4シス15−y25%で)1.4
トランス55〜65%で、1,2ビユtv 15−25
%である末端7kfilt’リプタジエンプレポリマー
と、(b)ジイソシアネート硬化剤と、(C)アジリジ
ン化合物、アミン化合物及びヒダントイン化合物からな
る群から選はれる1柚又は2種以上の結合剤とからなる
固体M進桑用粘結削において、(d)数平均分子量が1
200〜3500であり、ビニル結合の部分(80%以
上)を水素添加した末端水酸銃1,2寸加ポリブタジェ
ン水素添加物を鎖延降削として含有することを特徴とす
る注型可能なコンポジット推進街・用粘結削である。That is, the present invention provides (a) a number average molecular weight of 22oO to 34;
00, and the hydroxyl value is now 0.78 to 0.98 mm.
Its micro-centering is 1.4 cis 15-y 25%) 1.4
Trance 55-65%, 1.2 biyu tv 15-25
%, (b) a diisocyanate curing agent, and (C) one or more binders selected from the group consisting of aziridine compounds, amine compounds, and hydantoin compounds. In caking for solid M Shinsou, (d) number average molecular weight is 1
200 to 3,500, and is characterized by containing a polybutadiene hydrogenated hydroxyl-terminated polybutadiene hydrogenated product with hydrogenated vinyl bond portions (80% or more) as a chain extension drop. Caking cutting for promotion town.
本発明に用いられる前記(a)の末端水酸括ポリブタジ
エンブレボリマーは、その両末端に水酸屑をiするボリ
ブタシエンプレボリマーであり、具体的には、例えは米
国アルコケミカル社の商品名、POlybd R−45
HT等である。The hydroxyl-terminated polybutadiene prebolimer (a) used in the present invention is a polybutadiene prebolimer having hydroxyl residues at both ends. Product name: POlybd R-45
HT etc.
このプレポリマーの使用賦は、通常、粘結削老垣の約4
5〜90重M%、好ましくは60〜80重、Fjt%で
ある。The usage of this prepolymer is usually about 4
The content is 5 to 90% by weight, preferably 60 to 80% by weight, Fjt%.
本発明に用いられる前記(b)のジイソシアネート硬化
剤としては、例えばイソフオロンジイソシアネート(I
PDI)、ヘキサメチレンジイソシアネート(HMDI
)及びジメリルジイソシアネー)(DDI)等であり、
好ましくはIPDIである。As the diisocyanate curing agent (b) used in the present invention, for example, isophorone diisocyanate (I
PDI), hexamethylene diisocyanate (HMDI)
) and dimeryl diisocyanate (DDI), etc.
Preferably it is IPDI.
ジイソシアネート硬化剤の配合量は、インシアネート楠
/水酸浩の当JIt比をNcoloHで表わせば、N
Co10H= 0.6〜1.0の範囲であり、好ましく
は0.75〜0.96の範囲である。The blending amount of the diisocyanate curing agent is NcoloH, if the JIt ratio of incyanate Kusunoki/Hyakushuhiro is expressed as NcoloH.
Co10H= ranges from 0.6 to 1.0, preferably from 0.75 to 0.96.
本発明に用いられる前記(0)の結合剤であるアジリジ
ン化合物とし、では、例えばMAPO,ビスイソ7タロ
イルー1−s (2メチル)アジリジン(HX−752
)、トリス(1−(2エチル)アジリジニル〕ベンゼン
(HX−s 68 )、MAPO2モルとアジピン酸0
.7モルと酒石酸0.8モルとの反応生成物(IT−4
)等であり、好ましくはHX−752とMT−4との混
合物であり、その混合比は1/2〜2/1の範囲である
。またアミン化合物としては、例えばトリエタノールア
ミン、N−メチルジエタノールアミンとセパチン酸と(
7) 反応生成物(N−8)、テトラエチレンペンタミ
ンとアクリロニトリルとグリシドールとの反応生成物(
HX、−878)&びテトラエチレンペンタミンとアク
リロニトリルの反応生成物(Hx−s7o)等であり、
好ましくはHX −878である。さらにヒダントイン
化合物としては、例えばジ(2−ヒドロキシエチル)ジ
メチルヒダントイン(DHH)及びジ(2,−カルボキ
シルエチル)ジメチルヒダントイン等であり好ましくは
DHEである。The aziridine compound used as the binder (0) in the present invention is, for example, MAPO, bisiso7talloyl-1-s (2-methyl)aziridine (HX-752
), tris(1-(2ethyl)aziridinyl)benzene (HX-s 68 ), 2 moles of MAPO and 0 adipic acid
.. Reaction product of 7 mol and 0.8 mol of tartaric acid (IT-4
) etc., preferably a mixture of HX-752 and MT-4, the mixing ratio of which is in the range of 1/2 to 2/1. In addition, examples of amine compounds include triethanolamine, N-methyldiethanolamine, cepatic acid (
7) Reaction product (N-8), reaction product of tetraethylenepentamine, acrylonitrile, and glycidol (
HX, -878) and the reaction product of tetraethylenepentamine and acrylonitrile (Hx-s7o), etc.
Preferably it is HX-878. Furthermore, examples of the hydantoin compound include di(2-hydroxyethyl)dimethylhydantoin (DHH) and di(2,-carboxylethyl)dimethylhydantoin, with DHE being preferred.
これらの結合剤は、l柚又は2種以上の混合物で用いら
れ、その配合量は、粘&i削や量の0.5〜5重毎部で
ある。特に混合物の場合は粘結側全量の0.8〜5重h
χ部が好ましい。These binders are used in the form of citron or a mixture of two or more, and the amount thereof is 0.5 to 5 parts by weight of the viscosity. In particular, in the case of mixtures, 0.8 to 5 weight h of the total amount of caking
The χ part is preferred.
本発明に用いる前記(d)の特定の鎮延し削は、その数
平均分子量が1200〜350oであり、ビニル結合の
部分(80%以上)を水素添加した末端水酸法1,2寸
加ポリブタジェン水素添加物であって両末端に水酸基を
有するものである。The specific milling process (d) used in the present invention has a number average molecular weight of 1,200 to 350o, and has a terminal hydroxyl process in which the vinyl bond portion (80% or more) is hydrogenated. It is a polybutadiene hydrogenated product and has hydroxyl groups at both ends.
数平均分子htが1200未満では、ジイソシアネート
硬化剤との反応速度が速すぎるため、推進11i[i時
のポットライフを短くするので好ましくなく、また数平
均分子量が8500を越えると、粘度が高くなりHTP
B糸粘結削粘結徴である低粘度特性を損うこと及びジイ
ソシアネート硬化剤との反応速度が遅くなるため所定の
硬化時間では硬化が終了しなく、後硬化により物理的特
性が変化するので好ましくない。If the number average molecular weight ht is less than 1200, the reaction rate with the diisocyanate curing agent is too fast, which shortens the pot life at the time of propulsion 11i[i], which is undesirable.If the number average molecular weight exceeds 8500, the viscosity increases. HTP
B Yarn caking Cutting Yarn caking The low viscosity property, which is a sign of caking, is lost, and the reaction rate with the diisocyanate curing agent becomes slow, so curing does not complete within the specified curing time, and physical properties change due to post-curing. Undesirable.
また、そのビニル結合が水素添加されていないものは、
その分子構面に起因するビニル結合が酸化を受けやすく
、そのために経時安定性が恋くなるので好ましくない。In addition, those whose vinyl bonds are not hydrogenated,
The vinyl bond due to its molecular structure is susceptible to oxidation, which leads to poor stability over time, which is undesirable.
前記、鎖延馳削として好′適なものは、例えば日本曹達
社劇の商品名、Nl5SO−PB G I −1000
、GI−2000、GI−8000等があり、その中で
もGI−1000は、粘度が最も低く末端水触梳ポリブ
タジエンプレボリマーの粘度と同程邸であることから特
に好ましい。The above-mentioned suitable chain cutting tool is, for example, Nl5SO-PBGI-1000, a trade name of Nippon Sodasha Geki.
, GI-2000, GI-8000, etc. Among them, GI-1000 is particularly preferable because it has the lowest viscosity and is comparable to the viscosity of the terminal water-treated polybutadiene prebolymer.
これらの@延擾剤の配合社は、末端水酸跣ポリブタジエ
ンプレボリマーとの合計量の5〜80i量%が好ましく
、さらに好ましくは10〜25重足%である。5重1i
%未満では、頗延昆削としての効果が少なく、また30
京量%を越えると推進μsの物理的特性、特に抗張力及
び弾性率が低下するので好ましくない。The compounding agent of these spreading agents is preferably 5 to 80 weight %, more preferably 10 to 25 weight % of the total weight of the hydroxyl-terminated polybutadiene prebolimer. 5 layers 1i
If the amount is less than 30%, the effect of kuminobu konshu will be small, and if the
If it exceeds 100%, the physical properties of the propulsion μs, especially the tensile strength and elastic modulus, will deteriorate, which is not preferable.
以上の成分以外に、心安に応じて、例えば推進薬の低温
の物理的特性を改善し、また粘結剤主体の粘度を低下さ
せる目的で可塑剤を添加することもできる。例えばジオ
クチルアジペート(DOA)、ジオクチルセバケー)(
DO8)、ジイソデシルアジペート(DIDA)及びイ
ンデシルペラボネート(IDP)等である。In addition to the above-mentioned components, a plasticizer may be added, if desired, for the purpose of, for example, improving the low-temperature physical properties of the propellant and reducing the viscosity of the binder. For example, dioctyl adipate (DOA), dioctyl sebaque) (
DO8), diisodecyl adipate (DIDA), and indecyl perabonate (IDP).
また末端水酸にボリブタジエンブレボリマーの主として
保管中の劣化を防止する目的で老化防止剤、例えば2,
2′−メチレン−ビス(4メチル−〇−ターシャリブチ
ルフェノール) (商品名A 0−2246)及びジフ
ェニルアミンとア七トンとの反応生成物(商品名BLE
−25)等を添加することもできる。In addition, anti-aging agents, such as 2,
2'-methylene-bis(4methyl-〇-tert-butylphenol) (trade name A 0-2246) and the reaction product of diphenylamine and a7tone (trade name BLE
-25) etc. can also be added.
以上の成分からなる粘結前を用いてフンポジット推進薬
を製みする場曾には、ざらに酸化剤が、また套装に応じ
て性能を藺整するために助燃剤や燃焼触媒が加えらnる
。酸化剤としては、通常、過塩素酸アンモニウムi、P
)、シクロテトラメチレンテトラニトラミン(’ HM
X )及びシクロトリメチレントリニトラミン(RD
X)9が用いられ、助燃剤としては、アルミニウム、ボ
ロン等の粉体が、燃焼触媒としては、師化鉄(Fe、o
8)や7工ロセン誘専体等が用いられる。In order to manufacture Funposite propellant using the pre-caking mixture consisting of the above components, an oxidizing agent is added, and a combustion improver and a combustion catalyst are added to adjust the performance according to the package. Ru. As the oxidizing agent, ammonium perchlorate i, P
), cyclotetramethylenetetranitramine (' HM
X ) and cyclotrimethylenetrinitramine (RD
X) 9 is used, powder of aluminum, boron, etc. is used as a combustion improver, and iron ferrite (Fe, o) is used as a combustion catalyst.
8) or a 7-engine rosene dielectric material, etc. are used.
以上の成分を用い℃、通常の脂性方法によりコンポジッ
ト推進薬が得られる。A composite propellant can be obtained using the above-mentioned components by a conventional oily method at ℃.
このようにして本発明の粘帖削を用いて得られた推進薬
は、従来公知の粘結削(結合剤としてアジリジンポリエ
ステルとアミンポリエステルとを併用し、鎖延長剤は用
いず)を用いた推進薬と比べ、著しくその物理的特性が
改善され、例えば同一抗張力での沖びが著しく大きい。The propellant thus obtained using the viscous cutting of the present invention can be obtained by using the conventionally known caking (using both aziridine polyester and amine polyester as binders and without using a chain extender). Compared to propellants, their physical properties are significantly improved, e.g., the shear is significantly greater at the same tensile strength.
また、本発明においては、多くの結合剤を選択できる利
点がある。即ち、HTPB推進薬の老化特性は、その結
合剤の種類に大きく影響を受けることから、従来は、物
理的特性の改善の効果が大きな結合剤を用いると逆に老
化特性が劣り、また老化特性の曖れた結合剤は、物理的
特性の改善の効果が劣り、両者を満足するような結合剤
の選定が困炸1であったが、本発明においては、特定の
鎧延し削の添加により物理的ね性が改善されていること
から結合剤の戟択に自由邸があり、老化特性にしれた結
合剤を選択することで、物理的特t+及び老化特性の両
者にKれた推進薬が得らnる〇さらに本発明の他の利点
としては、用いている末端水酸絨ボリブタジエンプレボ
リマー(例えばR−&5HTプレポリマー)が汎用品で
あることからロフト聞の変動、特に水酸捕価の変動が大
きく、そのために推進薬の物理的特性に与える影響が大
であったが、本発明においては、特定の鎧延険削のf5
加量をW、−整することにより、その変動を抑えること
が可能となり、安定した物理的特性を有する推進薬が得
られる。Moreover, the present invention has the advantage that many binders can be selected. In other words, the aging characteristics of HTPB propellants are greatly affected by the type of binder used. Conventionally, using a binder that is highly effective in improving physical properties results in poor aging characteristics; Binders with ambiguous properties are less effective in improving physical properties, and it has been difficult to select a binder that satisfies both. Since the physical toughness is improved, there is freedom in selecting the binder, and by selecting a binder with aging characteristics, it is possible to improve both the physical properties t+ and the aging characteristics. Another advantage of the present invention is that the hydroxyl-terminated polybutadiene prepolymer used (e.g., R-&5HT prepolymer) is a general-purpose product, so that fluctuations in loft, especially water The acid scavenging value fluctuates widely, which has a large effect on the physical properties of the propellant, but in the present invention, the f5
By adjusting the loading W, it becomes possible to suppress the fluctuation, and a propellant having stable physical properties can be obtained.
以下、本発明を実施例及び比較例によって興体的に説明
する。Hereinafter, the present invention will be explained in detail with reference to Examples and Comparative Examples.
実施例1
第1表に示される実施例1の粘結削配合組戊で同表に示
される推進薬を次のようにして17iWLだ。Example 1 Using the caking compound of Example 1 shown in Table 1, the propellant shown in Table 1 was prepared as follows to obtain 17iWL.
まず、末端水酸屑ポリブタジェン(アルコケミカル社製
の商品名、Po1y bd R−45HT )プレ5ポ
リマ一100重量部に老化防止剤である2、z′−メチ
レン−ビス(4メチル−6−タージヤリブチルフエツー
ルン(商品名、AO−2,246)を1車量部添加し、
70″Cで80分間真空混混合た。First, 100 parts by weight of hydroxyl-terminated polybutadiene (trade name: Poly bd R-45HT, manufactured by Alco Chemical Co., Ltd.) pre-5 polymer was added with 2,z'-methylene-bis(4-methyl-6-tadiene), which is an antiaging agent. Added 1 part of Yabutil Fetoolun (trade name, AO-2,246),
Vacuum mixing was carried out for 80 minutes at 70″C.
次いで常圧、常温にしてから鋭廷し削である末端1・゛
水m 41 + ”付加ポリブタジェン水素添加物(日
本曹達社製、商品名、Nl5S’O−P B G I
−1000、数平均分子b11400 )と、可塑剤
でル)るジオクチルアジベー) (DOA )と、結合
剤としてMAP02モル、アジピンハ0.7モル及び酒
石酸0.、!1モルの反応生成物(IT−4)及びビス
イソ7りoイル−1−(2メチル)アシリジ> (HX
−752)の混合物(車損混台比MT −4/HX−7
5i’a40/[30)とを仕込み均一になるまで混合
した。Next, after bringing to normal pressure and room temperature, the terminal 1.゛water m 41 + ” addition polybutadiene hydrogenated product (manufactured by Nippon Soda Co., Ltd., trade name, Nl5S'O-PBGI) was prepared by sharp cutting.
-1000, number average molecular b11400), dioctylazibe) (DOA) as a plasticizer, 02 mol of MAP as a binder, 0.7 mol of adipinha, and 0.7 mol of tartaric acid. ,! 1 mole of the reaction product (IT-4) and bisiso7lyoyl-1-(2methyl)acyldi> (HX
-752) mixture (vehicle loss ratio MT -4/HX-7
5i'a40/[30) and mixed until uniform.
次に硬化剤であるイソフオロンジイソシアネー)(IP
DI)を仕込み混合後、アルミニウム粉(平均粒径8μ
)を仕込み、ペースト状になるまで十分に混合した。次
にrlq化削である過塩素酸アンモニウムを仕込んで、
60°Cに加温し、80分間真空混和を行ない、スラリ
ー状となった混合物を所定の成形客語に真空下で注型し
、脱泡後60°Cで7日間硬化して推進薬を得た。なお
、前記の真空混和直後の混和物について、その粘度(ス
ラリー粘度)をE型粘度計を用いて測定した。結果を第
1表に示す。Next, the curing agent isophorone diisocyanate (IP)
DI) and after mixing, aluminum powder (average particle size 8μ
) and mixed thoroughly until it became a paste. Next, add ammonium perchlorate, which is a rlq chemical,
The mixture was heated to 60°C and mixed in a vacuum for 80 minutes, and the slurry-like mixture was cast into a predetermined mold under vacuum. After defoaming, it was cured at 60°C for 7 days to release the propellant. Obtained. The viscosity (slurry viscosity) of the mixture immediately after vacuum mixing was measured using an E-type viscometer. The results are shown in Table 1.
また@記の推進薬を用いて以下に示す方法で、引張特性
、老化特性及び燃焼特性を測定し、得られた結果を第1
表に示した。In addition, the tensile properties, aging properties, and combustion properties were measured using the propellant described below, and the obtained results were used in the
Shown in the table.
前記の推進薬から推進薬物性懇談会で規定した引張試験
片を作製し、それを用いて引張速度50關/分、試験温
度20°Cにて引張試験を行ない、最大応力、最大応力
時の歪み(沖ひ)及び弾性率を求めた。A tensile test piece specified by the Propellant Properties Committee was prepared from the above propellant, and a tensile test was conducted using it at a tensile rate of 50/min and a test temperature of 20°C. The strain (Okihi) and elastic modulus were determined.
前記の硬化後の推進薬ブロックを、60°Cの恒温槽に
45日間欣ぎ、その後は前記引張特性と同じ試験を行な
った。The cured propellant block was placed in a constant temperature bath at 60° C. for 45 days, after which it was subjected to the same tensile properties tests as described above.
外径80止の小型モータを用いて、通常の燃焼試験法に
より、燃焼試験を行ない、燃焼圧力60kg・f/Cm
2の燃焼速度及び比推力を求めた。A combustion test was conducted using a small motor with an outer diameter of 80 mm using a normal combustion test method, and the combustion pressure was 60 kg・f/Cm.
The burning speed and specific impulse of No. 2 were determined.
実施例2〜14
第1表に示される実施例2〜1重の各々の粘結剤配合組
成で同表に示される各々の推進薬を実施例1に準じた方
法でiUM &した。Examples 2 to 14 Each of the propellants shown in Table 1 with the binder composition of Examples 2 to 1 shown in Table 1 was subjected to iUM& in the same manner as in Example 1.
真空混和後の混和物について、実施例1に準じて各々の
粘度を測定し結果を第1表に示した。The viscosity of each mixture after vacuum mixing was measured according to Example 1, and the results are shown in Table 1.
また、得らnた各々の推進薬を用いて実施例1に準じた
各々の試験を行ない、その結果を第1表に示した。In addition, each test according to Example 1 was conducted using each of the obtained propellants, and the results are shown in Table 1.
比較例1−4
第2表に示されるように@延長剤を含まない以外は第2
表の比較例1〜4の配合組成で各々の推進薬を実施例1
に準じた方法で偏性した。Comparative Example 1-4 As shown in Table 2, @Extensioner was not included.
Example 1 of each propellant with the compounding composition of Comparative Examples 1 to 4 in the table.
It was polarized using a method similar to .
スラリーの粘度、引伽特性、老化特性及び燃焼特性を実
施例1に準じた方法で測定し、各々の結果を第2表に示
した。The viscosity, drag characteristics, aging characteristics, and combustion characteristics of the slurry were measured in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 2.
比較例5〜7
1延し削を含ます、末端水酸基ポリブタジエンプレボリ
マーとしてR−45HTに代えR−15Mにした第2表
の比較例6〜7の配合組成で各々の11し進桑を実施例
1に皐じた方法で装欣した。Comparative Examples 5 to 7 1 Including elongation cutting, each of the 11 extensions was carried out using the formulations of Comparative Examples 6 to 7 in Table 2, in which R-15M was used instead of R-45HT as the terminal hydroxyl group polybutadiene prebolimmer. It was packed in a manner similar to Example 1.
スラリーの粘度、引張特性、老化特性及び燃焼特性を実
施例1に準じた方法で測定し、各々の結果を第2表に示
した。The viscosity, tensile properties, aging properties, and combustion properties of the slurry were measured in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 2.
(注)第1表において
R−45HTプレポリマー: アルコケミカル社製の末
端水酸梧ポリブタジェン
IPDI :イソフオロンジイソシアネートMT−4:
MAP02モルとアジピ>(lj、 0 、7 モ/l
/と酒石酸0.8モルの反応生成物(合成して用いた)
1(X−752:ビスイソ7タロイル−1−(2メチル
)アジリジン(3M社製)
HX−878:テトラエチレンペンタミンとアクリロニ
トリルとグリシドールとの反応生成物(3M社裂)
DHE: ジ(2−とドロキシエチル)ジメチルヒダ
ントイン(合成して用いた)
N−I N−メチルジェタノールアミンとセパチン酸
との反応生成物(合成して用いた)
GIloo(1:末端水酸橘]、2目加ポリブタジェン
水素添加物で数千1・均分子量が1+oo(日本曹達社
製)
G工2ooo:同上、但し故平均分子磁が2100(日
本曹達社製)G工8000j同上、但し数平均分子鼠が
13100(日本曹達社製)DOA : ジオクチル
アジペート
以上の実昨例1〜10及び18〜14と比較例1〜4と
を比べても明らかなように、本発明の粘結剤を用いた推
進薬は物理的特性、特に最大応力時の歪(rIIびンが
特定の銅鉱しへりの添加により、絶対値でIo%以上、
割合で8″1jIJ以上が向上している。この結果、同
じ〈実施例1.11及び12と比較例5〜7と比べても
明らかなように本発明の粘結剤を使用した推進薬は、R
−85Mブレホ。(Note) In Table 1, R-45HT prepolymer: Hydroxyl-terminated polybutadiene IPDI manufactured by Alco Chemical Co., Ltd.: Isophorone diisocyanate MT-4:
MAP02 moles and adipi>(lj, 0,7 moles/l
Reaction product of / and 0.8 mol of tartaric acid (synthesized and used) 1 (X-752: Bisiso7taloyl-1-(2methyl)aziridine (manufactured by 3M) HX-878: Tetraethylenepentamine and acrylonitrile and glycidol (produced by 3M Co., Ltd.) DHE: Di(2-and-droxyethyl)dimethylhydantoin (synthesized and used) N-I Reaction product of N-methyljetanolamine and cepatic acid (synthesized and used) GIloo (1: terminal hydroxyl tachibana), 2-added polybutadiene hydrogenated compound with an average molecular weight of several thousand 1 and an average molecular weight of 1+oo (manufactured by Nippon Soda Co., Ltd.); (manufactured by Nippon Soda Co., Ltd.) G-8000j Same as above, except that the number average molecular weight is 13100 (manufactured by Nippon Soda Co., Ltd.) DOA: Dioctyl adipate or higher Comparing actual examples 1 to 10 and 18 to 14 with comparative examples 1 to 4 As is clear, the propellant using the binder of the present invention has excellent physical properties, in particular the strain at maximum stress (Io% or more in absolute value,
As a result, it is clear that the propellant using the binder of the present invention has improved by more than 8"1jIJ. As is clear from the comparison with Examples 1, 11 and 12 and Comparative Examples 5 to 7, the propellant using the binder of the present invention ,R
-85M Breho.
リマーを使用した推進薬と同等の物理的特性を保有する
にillす、十分に実用に供し得ることが確認さnた。It was confirmed that the propellant possesses physical properties equivalent to propellants using reamers and is sufficiently usable for practical use.
特許出願人 日本油脂株式会社Patent applicant: NOF Corporation
Claims (1)
価が0.73〜0.98ミリ当量/9で、ソノミクロ構
造が1,4シス15〜25%で、1.4トランス55〜
65%で、1,2ビニル15〜25%である末端水酸基
ポリブタジエンプレボリマーと、Φ)ジイソシアネート
硬化剤ト、(C)アジリジン化合物、アミン化合物及び
ヒダントイン化合物からなる群から選ばれるIMi又は
2種以上の結合剤とからなる固体推進薬用粘結剤におい
て、 (d)数平均分子量が1200〜8500であり、ビニ
ル結合の部分に水素添加した末端水酸基1,2付加ポリ
ブタジエン水素添加物を鎖延長剤として含有することを
特徴とTる固体推進薬用粘結剤。 区鎖延長剤の量が末端水酸基ポリブタジェンプレボリマ
ー及び鎖延長剤の合計量の6〜3゜重量%であることを
特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の固体推進薬用
粘結剤0[Scope of Claims] 1(a) A number average molecular weight of 2,200 to 8,400, a hydroxyl value of 0.73 to 0.98 meq/9, a sonomicrostructure of 1,4 cis 15 to 25%, 1. 4 transformer 55~
65%, hydroxyl-terminated polybutadiene prebolimer having 15 to 25% of 1,2 vinyl, and IMi or two or more selected from the group consisting of Φ) diisocyanate curing agent, (C) aziridine compound, amine compound, and hydantoin compound. (d) A hydrogenated polybutadiene having a number average molecular weight of 1,200 to 8,500 and having 1,2 terminal hydroxyl groups and hydrogenated at the vinyl bond as a chain extender; A solid propellant binder characterized by containing: The solid propellant caking according to claim 1, wherein the amount of the chain extender is 6 to 3% by weight of the total amount of the hydroxyl-terminated polybutadiene prebolimer and the chain extender. agent 0
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18418782A JPS5973488A (en) | 1982-10-20 | 1982-10-20 | Caking agent for solid propellant |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18418782A JPS5973488A (en) | 1982-10-20 | 1982-10-20 | Caking agent for solid propellant |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5973488A true JPS5973488A (en) | 1984-04-25 |
JPH0380756B2 JPH0380756B2 (en) | 1991-12-25 |
Family
ID=16148876
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP18418782A Granted JPS5973488A (en) | 1982-10-20 | 1982-10-20 | Caking agent for solid propellant |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5973488A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62292847A (en) * | 1986-06-12 | 1987-12-19 | Bridgestone Corp | Rubber composition |
JP2013514962A (en) * | 2009-12-21 | 2013-05-02 | ユーレンコ | Malleable solid explosive and method of obtaining the same |
Citations (3)
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---|---|---|---|---|
JPS5324009A (en) * | 1976-08-14 | 1978-03-06 | Boeicho Gijutsu Kenkyu Honbuch | Propellant of polybutadiene system |
JPS5484016A (en) * | 1977-12-13 | 1979-07-04 | Canada Majesty In Right Of | Binder for blended propelling agent |
JPS5663898A (en) * | 1979-10-24 | 1981-05-30 | Nissan Motor | Polyene type composite propellant caking agent |
-
1982
- 1982-10-20 JP JP18418782A patent/JPS5973488A/en active Granted
Patent Citations (3)
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JPS5324009A (en) * | 1976-08-14 | 1978-03-06 | Boeicho Gijutsu Kenkyu Honbuch | Propellant of polybutadiene system |
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JP2013514962A (en) * | 2009-12-21 | 2013-05-02 | ユーレンコ | Malleable solid explosive and method of obtaining the same |
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Publication number | Publication date |
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JPH0380756B2 (en) | 1991-12-25 |
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