JPS62265192A - High energy binder type composite propellant - Google Patents

High energy binder type composite propellant

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JPS62265192A
JPS62265192A JP10775386A JP10775386A JPS62265192A JP S62265192 A JPS62265192 A JP S62265192A JP 10775386 A JP10775386 A JP 10775386A JP 10775386 A JP10775386 A JP 10775386A JP S62265192 A JPS62265192 A JP S62265192A
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propellant
binder
combustion
polyether
type composite
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山本 昭飛己
高野 義教
園部 直
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Nippon Oil and Fats Co Ltd
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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】 (産業上の利用分野) 本発明は、;ンポジクト推進薬に関する。[Detailed description of the invention] (Industrial application field) FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to imposito propellants.

詳しくは、主成分が側鎖にメチルアジド基をもつ特定の
ポリエーテルであるパインダヲ含有せる燃焼特性を低下
することなく物理的特性が改善さnた高エネルギーバイ
ンダ型コンポジット推進薬に関する。
Specifically, the present invention relates to a high-energy binder-type composite propellant whose main component is a specific polyether having a methyl azide group in its side chain, and whose physical properties are improved without deteriorating its combustion properties.

(従来の技術) コンポジット推進薬は、酸化剤とそのマトリックス兼燃
料となるバインダを主成分とし、必要に応じて助燃剤と
して金属粉が添加された組成を有しており、その優nた
燃焼特性及び物理的特性により、高性能ロケットモータ
用推進薬として広く使用さnている。代表的な酸化剤と
しては、過塩素酸アンモニウムやニトラミン及び硝酸ア
ンモニウム等が使用さγし、同じくバインダとしては、
ポリブタジェンやボリクレタン等が使用さnている。又
、助燃剤としてはアルミ粉等が使用さnている。
(Prior art) Composite propellants have a composition whose main components are an oxidizing agent and a binder that serves as its matrix and fuel, with metal powder added as a combustion improver if necessary, and it has excellent combustion properties. Due to its properties and physical properties, it is widely used as a propellant for high performance rocket motors. Typical oxidizing agents used include ammonium perchlorate, nitramine, and ammonium nitrate, and binders include:
Polybutadiene, polycrethane, etc. are used. Also, aluminum powder or the like is used as a combustion aid.

コンポジット固体推進薬の燃焼性能の改善はこ几ら各成
分に燃焼特性の優nたものを使用することにより達成で
きる。
Improvements in the combustion performance of composite solid propellants can be achieved by using components with superior combustion characteristics for each of these components.

しかしながら、酸化剤や助燃剤は、その安定性、安全性
及び毒性等の制約により、実用面では、前記の種類に限
定さnている。従って、近年、高エネルギー化したバイ
ンダ成分を含有することにより、推進薬の燃焼性能が改
善さnた高エネルギーバインダ型コンポジット固体推進
薬の研究が盛んに行なわnている。たとえば。
However, in practical terms, oxidizing agents and combustion improvers are limited to the above-mentioned types due to restrictions such as their stability, safety, and toxicity. Therefore, in recent years, research has been actively conducted on high-energy binder-type composite solid propellants in which the combustion performance of propellants is improved by containing high-energy binder components. for example.

=ト°可塑剤0ような高”ネ′ギー〒塑剤を4常のバイ
ンダ成分であるポリウレタン等に添加したバインダを含
有する推進薬が検討さnているが、この場合可塑剤の量
が増大するに従い。
A propellant containing a binder in which a high energy plasticizer such as 0 plasticizer is added to polyurethane, which is a common binder component, has been studied, but in this case, the amount of plasticizer is As it increases.

推進薬の物性が低下する問題があった。There was a problem that the physical properties of the propellant deteriorated.

そこで、最近はバインダの主成分となる官能基をもつプ
レポリマ自体を高エネルギー化した推進薬が検討さnて
いる。その代表的なプレポリマとしてアジド基を保有し
た末端水酸基ポリエーテルが研究さnており、中でも米
国特許4268450号明細書で開示さnている、側鎖
にメチルアジド基をもつ末端水酸基脂肪族ポリエーテル
が実用上もつとも有望視さnている。そのポリエーテル
は次の一般式で表わさnる。
Therefore, recently, a propellant in which the prepolymer itself having a functional group, which is the main component of the binder, is made to have high energy has been studied. As a typical prepolymer, polyethers with terminal hydroxyl groups having azide groups have been studied, and among them, aliphatic polyethers with terminal hydroxyl groups having methyl azide groups in the side chains are disclosed in US Pat. No. 4,268,450. It seems very promising in practical terms. The polyether is represented by the following general formula.

こ−でXは、10から60である。Here, X is from 10 to 60.

このポリエーテルは、推進薬バインダ用プレポリマとし
てみた場合、次のような利点、特徴を有している。
This polyether has the following advantages and characteristics when viewed as a prepolymer for a propellant binder.

(1)  生成熱が高い。(1) The heat of formation is high.

(2)密度が高い。(2) High density.

(3)  窒素含有量が多い。(3) High nitrogen content.

また、従来の有機アジ化物と比べ安定性、安全性がはる
かに優nていることも確認さnている。
It has also been confirmed that it has far superior stability and safety compared to conventional organic azides.

こ〜で、(1)については、推進薬の燃焼特性の内。Regarding (1), the combustion characteristics of the propellant.

比推力の増大に寄与し、(2)は、同じく、密度、比推
力の増大につながる。(3)は、バインダの分解と燃焼
時に、多量のN2ガスを発生して推進薬の比推力の増大
に寄与し、又、他のバインダに比べ、炭素、水素原子の
割合が少いことから、推進薬の酸化剤の量、すなわち、
固型分の割合が少なくてすみ、従って、推進薬スラリー
の粘度が低下することから推進薬の製造性の向上に寄与
する。
It contributes to an increase in specific impulse, and (2) similarly leads to an increase in density and specific impulse. (3) is because a large amount of N2 gas is generated when the binder is decomposed and burned, contributing to an increase in the specific impulse of the propellant, and the proportion of carbon and hydrogen atoms is small compared to other binders. , the amount of oxidizer in the propellant, i.e.
Since the proportion of solid content is small and the viscosity of the propellant slurry is reduced, this contributes to improving the productivity of the propellant.

(発明が解決しようとする問題点) 然しなから前記(n)式で示さnるポリエーテルは、前
述のように推進薬バインダとして用いた場合、燃焼特性
や製造性において非常に優几た99を有する反面、推進
薬の低温下での物理的特性が著しく悪いという大きな問
題点があった。
(Problems to be Solved by the Invention) However, when the polyether represented by the formula (n) is used as a propellant binder as described above, it has very good combustion characteristics and manufacturability. However, there was a major problem in that the physical properties of the propellant at low temperatures were extremely poor.

本発明者らは、前記の問題点を考慮して鋭意研究した結
果、前記(II)式で表わさnるポリエーテルの主鎖に
エチレンオキサイド及びプロピレンオキサイド又はそn
らのいずnかを特定量付加重合させたポリエーテルをバ
インダとして含有する推進薬はその燃焼性能を低下させ
ずに低温の物理的特性を著しく改善さnているという知
見を得て本発明を完成した。
As a result of intensive research taking into account the above problems, the present inventors discovered that ethylene oxide, propylene oxide, or
The present invention was developed based on the knowledge that a propellant containing as a binder a polyether prepared by addition polymerizing a specific amount of one of the above significantly improves the physical properties at low temperatures without reducing its combustion performance. completed.

(問題点を解決するための手段) すなわち1本発明はバインダの主成分が、側鎖にメチル
アジド基を有する末端水酸基脂肪族ポリエーテルである
高エネルギーバインダをコンポジット推進薬において。
(Means for Solving the Problems) Namely, one aspect of the present invention is to use a high-energy binder in which the main component of the binder is a terminal hydroxyl group aliphatic polyether having a methyl azide group in the side chain in a composite propellant.

前記末端水酸基脂肪族ポリエーテルが 一般式 (式中?Iは10〜33.倶+tは1〜J3を表わす。The terminal hydroxyl group aliphatic polyether is general formula (In the formula, ?I represents 10 to 33. +t represents 1 to J3.

)で示さrしるものであることを特徴とする高エネルギ
ーバインダ型コンポジット推進薬に関する。
) The present invention relates to a high-energy binder type composite propellant characterized by the following:

こへで、一般式(1)においてnがioより少なげnば
、推進薬の物理的特性の内、伸びが低下する。外が33
をこえnば、同じく物理的特性の内、抗張力が低下し、
かつ、当ポリエーテルの粘度が高くなることから、推進
薬の製造性が悪くなる傾向にある。好ましくは、n=/
’A〜30の範囲である。
Here, if n is less than io in general formula (1), elongation among the physical properties of the propellant will decrease. 33 outside
If it exceeds that, the tensile strength also decreases among the physical properties,
In addition, since the viscosity of the polyether increases, the productivity of the propellant tends to deteriorate. Preferably, n=/
'A to 30 range.

又、m+tがJjをこえnば、推進薬の燃焼性能が低下
する。好ましくは、%4−Lがs X O,コから% 
X /、Qの範囲である。
Moreover, if m+t exceeds Jj, the combustion performance of the propellant will deteriorate. Preferably, %4-L is from s
It is in the range of X/,Q.

一般式(1)で示さnるポリエーテルは推進薬中に7〜
30重量係重量臼で含有さnることか好ましく、7重量
嗟より少なけnば、又は30重量鳴を越えnば、いずれ
の場合も推進薬の比推力が低下する。さらに好ましくは
、10−M重量憾の範囲である。
The polyether represented by the general formula (1) is contained in the propellant from 7 to
It is preferable that the propellant is contained in a weight of 30 weight, and if it is less than 7 weight, or if it exceeds 30 weight, the specific impulse of the propellant will decrease in either case. More preferably, the weight range is 10-M.

一般式(夏)で示さnるポリエーテルの合成法な例示す
る。反応開始剤として、エチレングリコール、グロピレ
ングリコール、α−モノクロルヒドリン及びそnらの重
合体からなるジオール類に反応触媒を溶解した系中へ、
エピクロルヒドリンとエチレンオキサイド又はプロピレ
ンオキサイド、もしくは、エピクロルヒドリンとエチレ
ンオキサイドとプロピレンオキサイドとを付加反応させ
、側鎖にクロルメチル基をもつ末端水酸基脂肪族ポリエ
ーテルを合成する。次に、前記ポリエーテルとアジ化ナ
トリウムを溶媒中で、所定の温度1時間で反応させるこ
とにより、一般式(1)で表わさnるポリエーテルが得
らnる。
An example of a method for synthesizing polyether represented by the general formula (Natsu) will be given below. As a reaction initiator, a reaction catalyst is dissolved in a diol consisting of ethylene glycol, glopylene glycol, α-monochlorohydrin, and their polymers, into a system,
Epichlorohydrin and ethylene oxide or propylene oxide, or epichlorohydrin, ethylene oxide, and propylene oxide are subjected to an addition reaction to synthesize a terminal hydroxyl group aliphatic polyether having a chloromethyl group in the side chain. Next, the polyether represented by the general formula (1) is obtained by reacting the polyether and sodium azide in a solvent at a predetermined temperature for 1 hour.

得らnたポリエーテルは1元素分析、赤外吸光分析1分
子量測定、水酸基の化学分析環、各種分析により、一般
式(1)で表わさnる構造を有することが確認さnる。
The obtained polyether was confirmed to have a structure represented by the general formula (1) by single-element analysis, infrared absorption spectrometry, molecular weight measurement, chemical ring analysis of hydroxyl groups, and various other analyses.

本発明の推進薬中のバインダは前述のポリエーテルの他
に架橋剤と硬化剤、さらに必要に応じて可塑剤、酸化剤
とバインダの接着性を付与する結合剤、硬化触媒、老化
防止剤等の添加剤により構成される。
In addition to the above-mentioned polyether, the binder in the propellant of the present invention includes a crosslinking agent and a curing agent, and if necessary, a plasticizer, an oxidizing agent, a binder that imparts adhesion to the binder, a curing catalyst, an anti-aging agent, etc. It is composed of additives.

架橋剤としては、トリメチロールプロパン(TMP )
、及びポリエーテルトリオール、ポリエステルトリオー
ル等、J官能以上の多官能ポリオール類等があり、好ま
しくは、TMPおよび分子量1000以下の3官能ポリ
オールである。
As a crosslinking agent, trimethylolpropane (TMP)
, polyether triol, polyester triol, and other polyfunctional polyols having a J-functionality or higher, and preferred are TMP and trifunctional polyols having a molecular weight of 1000 or less.

硬化剤としては1例えば、ヘキサメチレンジイソシアネ
ート(HMDI)、インフオロンジイソシアネー)(I
PDI)、トリレンジイソシアネート等のジイソシアネ
ート化合物があり。
As a curing agent, for example, hexamethylene diisocyanate (HMDI), influoron diisocyanate (I
PDI), tolylene diisocyanate, and other diisocyanate compounds.

好ましくはHMD I、又はXPDxである。Preferably it is HMD I or XPDx.

可塑剤としては、ジオクチルアジペー)(DOA)、ジ
オクチルセバケー)(DO8)、ジイソデシルアジベー
)(DIDA)、イソデシルペラボネート等のエステル
類の(L’e2*ダプタントリオールトリナイトレー)
(BTTN)、トリメチロールエタントリナイトレート
(TMETN)、)リエチレングリコールジナイトレー
ト(TEGDN)等のニトロ可塑剤等を使用する。
Examples of plasticizers include esters such as dioctyl adipate (DOA), dioctyl adipate (DO8), diisodecyl adipate (DIDA), and isodecyl perabonate (L'e2*daptantriol trinitrate).
Nitroplasticizers such as (BTTN), trimethylolethane trinitrate (TMETN), and )lyethylene glycol dinitrate (TEGDN) are used.

結合剤としては、ビスイソフタロイル1−(コメチル)
アジリジン(HX−7!コ、JM社製)等のアジリジン
系、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(TEPAN又はHX−tフタ、3M社製)、
テトラエチレンペンタミンとアクリロニトリル及びグリ
シドールとの反応生成物(TgpANoL又はHX−1
7g、3M社製)等のアミ二/系、ジヒドロキシエチル
j、sジメチルヒダントイン(DIE)等のヒダントイ
ン系及びシランカップリング剤(A−ttoo、日本ユ
ニカー社製)等を使用するO 硬化触媒としては1例えばジブチルスズシラクレート(
DBTDL)、ジブチルスズジ(コーエチルヘキソエー
ト)等、有機スズ化合物やトリエチレンジアミン等のア
ミン類を使用する。
As a binder, bisisophthaloyl 1-(comethyl)
Aziridine series such as aziridine (HX-7!Co, manufactured by JM Company), reaction products of tetraethylenepentamine and acrylonitrile (TEPAN or HX-t lid, manufactured by 3M Company),
The reaction product of tetraethylenepentamine with acrylonitrile and glycidol (TgpANoL or HX-1
7g, manufactured by 3M), hydantoin systems such as dihydroxyethyl j, s dimethylhydantoin (DIE), and silane coupling agents (A-ttoo, manufactured by Nippon Unicar) as O curing catalysts. is 1, for example, dibutyltin silacrate (
Organic tin compounds such as DBTDL), dibutyltin di(coethylhexoate), and amines such as triethylenediamine are used.

老化防止剤としては1例えばコ、2′−メチレンービス
(ダメチル−6−ターシャリブチルフェノニル)ヤ、フ
ェニル−β−す7チルアミン及びジフェニルアミンとア
セトンとの反応生成物(ノン7レツクスBA、精工化学
社製)等を使用する。
Examples of anti-aging agents include 1, 2'-methylene-bis(damethyl-6-tert-butylphenonyl), phenyl-β-7-7-thylamine, and a reaction product of diphenylamine with acetone (Non-7Rex BA, Seiko Chemical Co., Ltd.). company) etc.

コンポジット推進薬を製造する場合、前述のバインダを
通常io〜3j重i%使用し、そnに酸化剤を加え、ま
た必要に応じて、性能をv′!4整するために助燃剤や
燃焼調整剤が加えらnる。
When producing a composite propellant, the above-mentioned binder is usually used in an amount of io to 3j% by weight, an oxidizing agent is added thereto, and if necessary, the performance is increased to v'! Combustion aids and combustion modifiers are added to stabilize the combustion.

酸化剤としては、通常過塩素酸アンモニウム(AP)%
シクロテトラメチレンテトラニトラミン(I(MX )
、シクロトリメチレントリニトラミン(RDX)、)リ
アミノグアニジンナイトレート(TAGN)、及び硝酸
アンモニウム(AN)等が用いらnる。
The oxidizing agent is usually ammonium perchlorate (AP)%
Cyclotetramethylenetetranitramine (I(MX))
, cyclotrimethylenetrinitramine (RDX), lyaminoguanidine nitrate (TAGN), and ammonium nitrate (AN).

なお、APとANはその含有水分と硬化剤であるイソシ
アネートとの反応を防止する為に、エポキシ樹脂等熱硬
化性樹脂やポリ塩化ビニル等の熱可塑性樹脂でコーティ
ングしたものも用いらnる。
Note that AP and AN may be coated with a thermosetting resin such as an epoxy resin or a thermoplastic resin such as polyvinyl chloride in order to prevent the reaction between the moisture contained therein and the isocyanate which is a curing agent.

助燃剤としては、アルミニウム、ボロン等の金属粉体が
、燃焼調整剤としては、酸化鉄や7工ロセン誘導体及び
カルボラン誘導体、更には鉛塩、カーボン等が使用され
る。
As the combustion improver, metal powder such as aluminum or boron is used, and as the combustion modifier, iron oxide, hexagonal locene derivatives, carborane derivatives, lead salts, carbon, etc. are used.

本発明の高エネルギーバインダ屋コンポジット推進薬の
各成分の割合は、一般に次の通りである。バインダが1
0− J!重量幅、酸化剤が6S〜90重量畳であり、
必要に応じて助燃剤がS −X重量釜、燃焼調整剤等各
種添加剤が/−、,10重量鳴含まnる。
The proportions of each component of the high energy binder composite propellant of the present invention are generally as follows. 1 binder
0-J! The weight range and oxidizing agent are 6S to 90 weight tatami,
If necessary, a combustion improver is included in the S-X weight pot, and various additives such as a combustion modifier are included in the amount.

以上の成分に相当する原料を用いて、通常の製造方法に
より本発明の高エネルギーバインダ屋コンポジット推進
薬が得らnる。
The high energy binder composite propellant of the present invention can be obtained by a conventional manufacturing method using raw materials corresponding to the above components.

(発明の作用および効果) 本発明の高エネルギーバインダ麗コンポジット推進薬は
、従来公知の(If)式で示さnるポリエーテルを含有
する高燃焼性能を保有する推進薬と比べ、燃焼特性を低
下させることなく、低温下での物理的特性が格段に改善
さnる。この効果は(…)式で示さnるポリエーテルの
主鎖にエチレンオキサイドとプロピレンオキサイドの少
なくとも1種が付加重合した重合体の作用によるもので
あることが実施例、比較例により証明さnている。
(Operations and Effects of the Invention) The high-energy binder composite propellant of the present invention has lower combustion characteristics than the conventionally known propellant containing polyether represented by the formula (If) and having high combustion performance. The physical properties at low temperatures are significantly improved without causing any damage. It has been proven through Examples and Comparative Examples that this effect is due to the action of a polymer in which at least one of ethylene oxide and propylene oxide is addition-polymerized to the main chain of the polyether represented by the formula (...). There is.

(実施例) 以下1本発明を実施例によって具体的に説明する。 。(Example) The present invention will be specifically explained below using examples. .

実施例1 (一般式(1)で示さnるポリエーテルの合成)まず、
バインダの主成分となるポリエーテルな以下のようにし
て製造した。
Example 1 (Synthesis of polyether represented by general formula (1)) First,
Polyether, which is the main component of the binder, was manufactured as follows.

気密反応容器にエチレングリコール6コ、0gと三フッ
化ホウ素のエーテル錯塩10J gをとり、さらにエピ
クロールヒドリン(P:CH)とエチレンオキサイド(
EO)をFJCH:EO=10:!、!(モル比)の比
率で混合したもの25りOgを反応容器にいnJOCな
いし60℃の加温下、O,Sないし5.0ツの加圧下で
窒素ガスふん囲気中で付加反応させた。次いで反応生成
物を70−90℃に加温し、減圧下で未反応のECH及
びEOI除去した。さらに10%炭酸ナトリウム水溶液
で触媒を中和し、pHを5〜りにした。その後10〜1
00℃に加温し減圧下に水を除去しろ過MRし淡黄色透
明液体のE CII −K Oコポリマー2!00y’
r−得た。このものは水r:1基価鵠、ざであった。
Into an airtight reaction vessel were placed 6 g of ethylene glycol and 10 J g of an ether complex salt of boron trifluoride, and then added epichlorohydrin (P:CH) and ethylene oxide (
EO) to FJCH:EO=10:! ,! (molar ratio) 25 g of the mixture was added to a reaction vessel under heating at nJOC to 60° C. and under pressure of O, S to 5.0 g in a nitrogen gas atmosphere. The reaction product was then heated to 70-90°C and unreacted ECH and EOI were removed under reduced pressure. Furthermore, the catalyst was neutralized with a 10% aqueous sodium carbonate solution, and the pH was adjusted to 5-5. Then 10-1
After heating to 00°C, water was removed under reduced pressure, and filtration MR was performed to obtain a pale yellow transparent liquid E CII-K O copolymer 2.00y'.
r- got it. This product had a water content of 1:1.

次に、前記のECH−EOコポリマー1500σとアジ
化ナトリウム/舅OgとをD M F中、700℃の加
温下で72時間反応させた。その後、室温まで冷却し塩
化メチレンを加え、蒸留水にて洗浄しD M F及び未
反応のアジ化ナトリウムを除去した。次いで硫酸ナトリ
ウムにて水分を除去した後、ろ過し減圧下にて塩化メチ
レンを除去し、こはく色透明液状のポリエーテルi:t
oo gを得た。
Next, the ECH-EO copolymer 1500σ and sodium azide/Og were reacted in DMF at 700° C. for 72 hours. Thereafter, the mixture was cooled to room temperature, diluted with methylene chloride, and washed with distilled water to remove DMF and unreacted sodium azide. Next, water was removed with sodium sulfate, then filtered and methylene chloride was removed under reduced pressure to obtain an amber transparent liquid polyether i:t.
I got oo g.

(ポリエーテルの物性) 以上の方法で得らnた液状プレポリマーは、元素分析1
分子量測定、赤外吸光分析、水散基の化学分析等各種分
析により、一般式(りで示さγLるn = 21) 、
tn = // 、 L = 0である。側鎖にメチル
アジド基をもつ末端水酸基脂肪族ポリエーテルであるこ
とを確認した。当ポリエーテルの分析値を以下に示す。
(Physical properties of polyether) The liquid prepolymer obtained by the above method was subjected to elemental analysis 1.
Through various analyzes such as molecular weight measurement, infrared absorption analysis, and chemical analysis of water dispersion groups, the general formula (γL = n = 21),
tn = //, L = 0. It was confirmed that it was a terminal hydroxyl group aliphatic polyether with a methyl azide group in the side chain. The analytical values of this polyether are shown below.

元素分析結果: CJ9.A Hj、9 N33.ざ 
(重量%)分子I   :コSOO 赤外吸収  :コ100 cPn−’にN3基の吸収確
認水酸基価  :ダj、O 官能基数  =2 密  度     :  /、jg/i(本発明の推進
薬の製造および物性) 次に、上記ポリエーテルLr、11重量部に、架橋剤で
あるトリメチロールプロパン(TMP )1.06重量
部、硬化触媒であるジブチルチンジラウレ−1−0,0
/fM9部および結合剤としてテトラエチレンゝンタミ
ンとアクリロニトリルとグリシドールとの反応生成物(
TgpANoL)八り2重量部を添加し混合後混合物に
酸化剤である過塩素酸アンモニウムを所定量仕込んで6
0℃に加温し30分間真空混和を行なった。次に、硬化
剤であるヘキサメチレンジイソシアネート(HM D 
I ) 10.弘TJ量部を仕込み、さらに10分間真
空混和を行なってスラリー状となった混和物を得た。こ
の混和物な所定の成型容器に真空下で注壓し、脱泡後6
0℃7日間硬化して本発明の推進薬を得た。なお、前記
の真空混和直後のスラリー状の混和物について、その6
0℃における粘度をFj’l粘度計を用いて測定した。
Elemental analysis results: CJ9. A Hj, 9 N33. The
(wt%) Molecule I: CoSOO Infrared absorption: Co100 Confirmed absorption of N3 group in cPn-' Hydroxyl value: Daj, O Number of functional groups = 2 Density: /, jg/i (of the propellant of the present invention) Production and Physical Properties) Next, to 11 parts by weight of the polyether Lr, 1.06 parts by weight of trimethylolpropane (TMP) as a crosslinking agent and dibutyltin dilaure-1-0,0 as a curing catalyst were added.
/fM9 parts and the reaction product of tetraethylene entamine, acrylonitrile and glycidol as a binder (
After adding 2 parts by weight of TgpANoL) and mixing, a predetermined amount of ammonium perchlorate, which is an oxidizing agent, was added to the mixture.
The mixture was heated to 0°C and vacuum mixed for 30 minutes. Next, the curing agent hexamethylene diisocyanate (HM D
I) 10. A portion of Hiro TJ was charged and vacuum mixing was further performed for 10 minutes to obtain a slurry-like mixture. Pour this mixture into a predetermined molded container under vacuum, and after defoaming,
The propellant of the present invention was obtained by curing at 0° C. for 7 days. Regarding the slurry-like mixture immediately after vacuum mixing, Part 6
The viscosity at 0°C was measured using an Fj'l viscometer.

バインダ配合組成、推進薬配付組成を第1辰に、粘度を
第2表に示す。
The binder composition and propellant distribution composition are shown in the first column, and the viscosity is shown in the second table.

また、前記の推進f、= ff:用いて以下に示す方法
で引張特性及び燃焼特性を測定し、得らγした結果?:
第2表に示す。
In addition, the tensile characteristics and combustion characteristics were measured using the method shown below using the above-mentioned propulsion f, = ff, and the results obtained were γ? :
Shown in Table 2.

(引り長詩性) 前記の推進薬から、推進薬物性懇談会で規定さ1した引
張試、噴片を作製し、引張速度!owyケ。
(Durability) From the propellant described above, a tensile test piece was prepared as specified by the Propellant Drugs Conference, and the tensile speed was determined! owyke.

試験5 g )、OC及び−30℃にて引張試験を行い
、最大応力(抗張力)、最大応力時の歪み(伸び)及び
弾性率を求めた。
Test 5g), a tensile test was conducted at OC and -30°C, and the maximum stress (tensile strength), strain at maximum stress (elongation), and elastic modulus were determined.

なお、推進薬物性懇談会で規定した引張試験片は、全長
が/2!、で両端部は$ −23mであり、両端部間に
長さ!rOtym s幅10.の中央直線部がある厚さ
io、の試験片である。
In addition, the total length of the tensile test piece specified by the Promoting Drug Properties Committee is /2! , and both ends are $ -23m, and the length between both ends! rOtym s width 10. The specimen has a thickness of io and has a central straight section.

(燃焼特性) 直a 10 vr s長さiao、で中央に直径q■の
内孔な有する円筒状の形状をもつ推進薬を作製し、その
外周側面をエポキシ樹脂にて被覆した薬幹を作成した。
(Combustibility characteristics) A propellant with a cylindrical shape with a diameter of q■ in the center with a diameter of 10 vrs and a length of iao was prepared, and a drug substance was created by coating the outer peripheral side with epoxy resin. did.

当薬幹を内径textsの標準ロケットモータ用チャン
バに装填して、圧力!rOK、//lr/となるように
ノズルスロート径を調整し通常の小型ロケットモータ燃
焼スタンド装置を使用して、推進薬の比推力及び燃焼速
度を測定した。なお、ノズルの開口比は6である。
Load this drug trunk into a standard rocket motor chamber with an inner diameter of text, and apply pressure! The nozzle throat diameter was adjusted so that rOK, //lr/, and the specific impulse and burning speed of the propellant were measured using an ordinary small rocket motor combustion stand apparatus. Note that the aperture ratio of the nozzle is 6.

実施例2〜29 実施例1と同様の方法で答、m、lの数な変化させた一
般式(1)で表わされるポリエーテルなそnぞn合成し
た。またバインダ量、バインダ成分の種類と配合比、散
化剤の、種類と配合比、燃焼調整剤の配合比、助燃剤の
配合比?:女化させた本発明の推進薬を炸薬し、実施例
1と全(同様にスラリー粘度、引張特性、燃焼特性を測
定した。バインダ配合組成、推進薬配合組成を第1表に
、スラリ粘度、引張強度、及び燃焼特性を第2表に示す
Examples 2 to 29 Polyethers represented by the general formula (1) were synthesized in the same manner as in Example 1, with the numbers of m and l being varied. Also, the amount of binder, the type and blending ratio of binder components, the type and blending ratio of dispersant, the blending ratio of combustion modifier, and the blending ratio of combustion improver? : The feminized propellant of the present invention was exploded, and the slurry viscosity, tensile properties, and combustion properties were measured in the same manner as in Example 1. The binder composition and propellant composition are shown in Table 1, and the slurry viscosity , tensile strength, and combustion properties are shown in Table 2.

第1表中バインダ配合組成、措進薬配合組成中の各記号
は次の物質を示す。
In Table 1, each symbol in the binder composition and the drug composition represents the following substance.

TMP     :  )リメチロールプロパンHMD
I    :  ヘキサメチレンジイソシアネートDB
TDL   :  ジプチルスXジラウレートTEP’
ANOL:  テトラエチレニ/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−g7g、3M社製) DHE      :  −、)ヒドロキシエチル5.
Sジメチルヒダントイン BTTN     :   /、コ、ダプタントリオー
ルトリナイ・      トレード DOA     :  ジオクチルアジペートHMX 
    :  シクロテトラメチレンテトラエト2ミン
RDX     :  シクロトリメチレントリニトラ
ミン、TAGN    :  )リアミノグアニジンナ
イトレート比較例1〜13 一般式(II)で表わされる従来のポリエーテルを使用
し、バインダと推進薬の配合組成をかえて推進薬を実施
例1に準じた方法で作成し、同様の方法でスラリー粘度
、引張強度、老化特性。
TMP: ) Limethylolpropane HMD
I: Hexamethylene diisocyanate DB
TDL: Diptylus X dilaurate TEP'
ANOL: Tetraethylene/pentamine, acrylonitrile, and glycidol reaction product (HX-g7g, manufactured by 3M) DHE: -,) Hydroxyethyl5.
S dimethylhydantoin BTTN: /, co, daptantriol trinai trade DOA: dioctyl adipate HMX
: Cyclotetramethylenetetraethodimine RDX : Cyclotrimethylenetrinitramine, TAGN : ) Liaminoguanidine nitrate Comparative Examples 1 to 13 Using a conventional polyether represented by the general formula (II), a binder and a propellant were used. A propellant was prepared in the same manner as in Example 1 by changing the formulation composition, and the slurry viscosity, tensile strength, and aging characteristics were determined in the same manner.

燃焼特性を測定した。The combustion characteristics were measured.

配合組成を第3表に、各種測定結果を第4表に示す。The composition is shown in Table 3, and the various measurement results are shown in Table 4.

実施例1〜17と比較例1は、バインダ量がJ重i4、
酸化剤として過塩素酸アンモニウムの量がg0重i%の
推進薬である。こ〜で、−30℃の低温下での伸び(最
大応力時歪)は実施例1〜17では、ポリエーテル(1
)のm又はLの数が少くなると伸びが減少する傾向があ
るが、比較例1と比較すnば、何nも著しく大きく、本
発明の推進薬においては低温の伸びが大幅に改善さIし
ていることが明らかである。また、燃焼特性を比較子n
ば、若干の大小はあるもの〜実施例1〜17の推進薬は
比較例1の推進薬と同等であることが明らかである。
In Examples 1 to 17 and Comparative Example 1, the binder amount was J weight i4,
The propellant contains ammonium perchlorate as an oxidizing agent in an amount of g0 weight i%. Here, in Examples 1 to 17, the elongation at a low temperature of -30°C (strain at maximum stress) was
), the elongation tends to decrease as the number of m or L in ) decreases, but when compared with Comparative Example 1, n is significantly larger, indicating that the low-temperature elongation is significantly improved in the propellant of the present invention. It is clear that In addition, the combustion characteristics are compared with n
For example, it is clear that the propellants of Examples 1 to 17 are equivalent to the propellant of Comparative Example 1, although there are some differences in size.

更に実施例18〜29では、バインダ及び推進薬の配合
組成を変えた場合の推進薬であり。
Furthermore, Examples 18 to 29 are propellants in which the blending composition of the binder and propellant is changed.

各々の組成に比較例2〜16が対応している。Comparative Examples 2 to 16 correspond to each composition.

こ〜でも、実施例と比較例を比較子nば、実施例に示さ
nる本発明の推進薬の−aO℃に於ける低温下の伸びが
比較例に比べ、著しく増大していることが明らかである
。又、燃焼特性は、実施例、比較例とも同等であること
が明らかである。−即ち本発明の推進薬は燃焼特性を低
下させず。
By comparing the Examples and Comparative Examples, it can be seen that the elongation of the propellant of the present invention shown in the Examples at low temperatures at -aO°C is significantly increased compared to the Comparative Examples. it is obvious. Furthermore, it is clear that the combustion characteristics are the same in both the Examples and Comparative Examples. - that is, the propellant of the present invention does not reduce the combustion properties.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)バインダの主成分が、側鎖にメチルアジド基を有
する末端水酸基脂肪族ポリエーテルである高エネルギー
バインダ型コンポジット推進薬において、 前記末端水酸基脂肪族ポリエーテルが 一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼・・・・・( I ) (式中nは10から35、m+lは1〜35を表わす。 ) で示されるものであることを特徴とする高エネルギーバ
インダ型コンポジット推進薬。
(1) In a high-energy binder type composite propellant in which the main component of the binder is a terminal hydroxyl group aliphatic polyether having a methyl azide group in the side chain, the terminal hydroxyl group aliphatic polyether has a general formula ▲ mathematical formula, chemical formula, table, etc. A high-energy binder type composite propellant, characterized in that it is represented by the following formula:
(2)側鎖にメチルアジド基を有する末端水酸基脂肪族
ポリエーテルが推進薬の7〜30重量%である特許請求
の範囲第1項の高エネルギーバインダ型コンポジット推
進薬。
(2) The high-energy binder type composite propellant according to claim 1, wherein the terminal hydroxyl group aliphatic polyether having a methyl azide group in the side chain accounts for 7 to 30% by weight of the propellant.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2006117444A (en) * 2004-10-19 2006-05-11 Asahi Kasei Chemicals Corp Solid propellant composition
JP2009292685A (en) * 2008-06-06 2009-12-17 Nof Corp Propellant and method of manufacturing the same

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