NO164893B - Klebemiddel for aa sammenbinde en eller flere ladningskomponenter og et polyuretanbindemiddel i en drivmiddelblanding, samt drivmiddelblanding. - Google Patents
Klebemiddel for aa sammenbinde en eller flere ladningskomponenter og et polyuretanbindemiddel i en drivmiddelblanding, samt drivmiddelblanding. Download PDFInfo
- Publication number
- NO164893B NO164893B NO863707A NO863707A NO164893B NO 164893 B NO164893 B NO 164893B NO 863707 A NO863707 A NO 863707A NO 863707 A NO863707 A NO 863707A NO 164893 B NO164893 B NO 164893B
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- adhesive
- charge
- binder
- propellant mixture
- propellant
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims description 51
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 title claims description 28
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 title claims description 27
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 title claims description 8
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 title claims description 8
- 239000000446 fuel Substances 0.000 title description 3
- 239000003380 propellant Substances 0.000 claims description 52
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 32
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 claims description 11
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 claims description 10
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229920002857 polybutadiene Polymers 0.000 claims description 7
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- GDDNTTHUKVNJRA-UHFFFAOYSA-N 3-bromo-3,3-difluoroprop-1-ene Chemical compound FC(F)(Br)C=C GDDNTTHUKVNJRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- XTFIVUDBNACUBN-UHFFFAOYSA-N 1,3,5-trinitro-1,3,5-triazinane Chemical compound [O-][N+](=O)N1CN([N+]([O-])=O)CN([N+]([O-])=O)C1 XTFIVUDBNACUBN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000005062 Polybutadiene Substances 0.000 claims description 4
- -1 aminoaziridinylphosphine oxide compound Chemical class 0.000 claims description 4
- FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N potassium nitrate Chemical compound [K+].[O-][N+]([O-])=O FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- TZRXHJWUDPFEEY-UHFFFAOYSA-N Pentaerythritol Tetranitrate Chemical compound [O-][N+](=O)OCC(CO[N+]([O-])=O)(CO[N+]([O-])=O)CO[N+]([O-])=O TZRXHJWUDPFEEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000000026 Pentaerythritol tetranitrate Substances 0.000 claims description 3
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 claims description 3
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 claims description 3
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 claims description 3
- 229960004321 pentaerithrityl tetranitrate Drugs 0.000 claims description 3
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052790 beryllium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- ATBAMAFKBVZNFJ-UHFFFAOYSA-N beryllium atom Chemical compound [Be] ATBAMAFKBVZNFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 claims description 2
- 235000010333 potassium nitrate Nutrition 0.000 claims description 2
- 239000004323 potassium nitrate Substances 0.000 claims description 2
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- PAWQVTBBRAZDMG-UHFFFAOYSA-N 2-(3-bromo-2-fluorophenyl)acetic acid Chemical compound OC(=O)CC1=CC=CC(Br)=C1F PAWQVTBBRAZDMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 claims 1
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 claims 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000007859 condensation product Substances 0.000 claims 1
- AXZAYXJCENRGIM-UHFFFAOYSA-J dipotassium;tetrabromoplatinum(2-) Chemical compound [K+].[K+].[Br-].[Br-].[Br-].[Br-].[Pt+2] AXZAYXJCENRGIM-UHFFFAOYSA-J 0.000 claims 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims 1
- 229910001487 potassium perchlorate Inorganic materials 0.000 claims 1
- BAZAXWOYCMUHIX-UHFFFAOYSA-M sodium perchlorate Chemical compound [Na+].[O-]Cl(=O)(=O)=O BAZAXWOYCMUHIX-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims 1
- 229910001488 sodium perchlorate Inorganic materials 0.000 claims 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 5
- HMCFYTAQSXVMJX-UHFFFAOYSA-N NP(N1CC1)=O Chemical group NP(N1CC1)=O HMCFYTAQSXVMJX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229920005862 polyol Polymers 0.000 description 4
- 150000003077 polyols Chemical class 0.000 description 4
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N Triethylamine Chemical compound CCN(CC)CC ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 3
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 3
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 3
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 3
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 description 3
- MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N diethylene glycol Chemical compound OCCOCCO MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- AMUBKBXGFDIMDJ-UHFFFAOYSA-N 3-heptyl-1,2-bis(9-isocyanatononyl)-4-pentylcyclohexane Chemical compound CCCCCCCC1C(CCCCC)CCC(CCCCCCCCCN=C=O)C1CCCCCCCCCN=C=O AMUBKBXGFDIMDJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000028 HMX Substances 0.000 description 2
- 239000005057 Hexamethylene diisocyanate Substances 0.000 description 2
- LRZZTCJAFNRVSL-UHFFFAOYSA-N N=C=O.N=C=O.C(C1)C2CC(CC3)CCC3C1CC2 Chemical compound N=C=O.N=C=O.C(C1)C2CC(CC3)CCC3C1CC2 LRZZTCJAFNRVSL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZJCCRDAZUWHFQH-UHFFFAOYSA-N Trimethylolpropane Chemical compound CCC(CO)(CO)CO ZJCCRDAZUWHFQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- AVUYXHYHTTVPRX-UHFFFAOYSA-N Tris(2-methyl-1-aziridinyl)phosphine oxide Chemical compound CC1CN1P(=O)(N1C(C1)C)N1C(C)C1 AVUYXHYHTTVPRX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WNLRTRBMVRJNCN-UHFFFAOYSA-N adipic acid Chemical compound OC(=O)CCCCC(O)=O WNLRTRBMVRJNCN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 2
- 125000004069 aziridinyl group Chemical group 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 2
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 2
- RRAMGCGOFNQTLD-UHFFFAOYSA-N hexamethylene diisocyanate Chemical compound O=C=NCCCCCCN=C=O RRAMGCGOFNQTLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012433 hydrogen halide Substances 0.000 description 2
- 229910000039 hydrogen halide Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000002427 irreversible effect Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- BDJRBEYXGGNYIS-UHFFFAOYSA-N nonanedioic acid Chemical compound OC(=O)CCCCCCCC(O)=O BDJRBEYXGGNYIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UZGLIIJVICEWHF-UHFFFAOYSA-N octogen Chemical compound [O-][N+](=O)N1CN([N+]([O-])=O)CN([N+]([O-])=O)CN([N+]([O-])=O)C1 UZGLIIJVICEWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 2
- 239000005056 polyisocyanate Substances 0.000 description 2
- 229920001228 polyisocyanate Polymers 0.000 description 2
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- DVKJHBMWWAPEIU-UHFFFAOYSA-N toluene 2,4-diisocyanate Chemical compound CC1=CC=C(N=C=O)C=C1N=C=O DVKJHBMWWAPEIU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QFLWZFQWSBQYPS-AWRAUJHKSA-N (3S)-3-[[(2S)-2-[[(2S)-2-[5-[(3aS,6aR)-2-oxo-1,3,3a,4,6,6a-hexahydrothieno[3,4-d]imidazol-4-yl]pentanoylamino]-3-methylbutanoyl]amino]-3-(4-hydroxyphenyl)propanoyl]amino]-4-[1-bis(4-chlorophenoxy)phosphorylbutylamino]-4-oxobutanoic acid Chemical compound CCCC(NC(=O)[C@H](CC(O)=O)NC(=O)[C@H](Cc1ccc(O)cc1)NC(=O)[C@@H](NC(=O)CCCCC1SC[C@@H]2NC(=O)N[C@H]12)C(C)C)P(=O)(Oc1ccc(Cl)cc1)Oc1ccc(Cl)cc1 QFLWZFQWSBQYPS-AWRAUJHKSA-N 0.000 description 1
- QIVUCLWGARAQIO-OLIXTKCUSA-N (3s)-n-[(3s,5s,6r)-6-methyl-2-oxo-1-(2,2,2-trifluoroethyl)-5-(2,3,6-trifluorophenyl)piperidin-3-yl]-2-oxospiro[1h-pyrrolo[2,3-b]pyridine-3,6'-5,7-dihydrocyclopenta[b]pyridine]-3'-carboxamide Chemical compound C1([C@H]2[C@H](N(C(=O)[C@@H](NC(=O)C=3C=C4C[C@]5(CC4=NC=3)C3=CC=CN=C3NC5=O)C2)CC(F)(F)F)C)=C(F)C=CC(F)=C1F QIVUCLWGARAQIO-OLIXTKCUSA-N 0.000 description 1
- QKOWXXDOHMJOMQ-UHFFFAOYSA-N 1,3,5-tris(6-isocyanatohexyl)biuret Chemical compound O=C=NCCCCCCNC(=O)N(CCCCCCN=C=O)C(=O)NCCCCCCN=C=O QKOWXXDOHMJOMQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OZDGMOYKSFPLSE-UHFFFAOYSA-N 2-Methylaziridine Chemical compound CC1CN1 OZDGMOYKSFPLSE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102220566099 Antileukoproteinase_R45V_mutation Human genes 0.000 description 1
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005642 Gabriel synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 235000015842 Hesperis Nutrition 0.000 description 1
- 235000012633 Iberis amara Nutrition 0.000 description 1
- DXKHFGSIOJOYES-UHFFFAOYSA-N N1(CC1)C(N1CC1)N[PH2]=O Chemical compound N1(CC1)C(N1CC1)N[PH2]=O DXKHFGSIOJOYES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FEWJPZIEWOKRBE-UHFFFAOYSA-N Tartaric acid Natural products [H+].[H+].[O-]C(=O)C(O)C(O)C([O-])=O FEWJPZIEWOKRBE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007153 Wenker synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 239000001361 adipic acid Substances 0.000 description 1
- 235000011037 adipic acid Nutrition 0.000 description 1
- 150000003973 alkyl amines Chemical class 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- OHJMTUPIZMNBFR-UHFFFAOYSA-N biuret Chemical compound NC(=O)NC(N)=O OHJMTUPIZMNBFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 150000001735 carboxylic acids Chemical class 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 125000003636 chemical group Chemical group 0.000 description 1
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002009 diols Chemical class 0.000 description 1
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000013013 elastic material Substances 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 125000005843 halogen group Chemical group 0.000 description 1
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetaldehyde Natural products OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910017053 inorganic salt Inorganic materials 0.000 description 1
- NIMLQBUJDJZYEJ-UHFFFAOYSA-N isophorone diisocyanate Chemical compound CC1(C)CC(N=C=O)CC(C)(CN=C=O)C1 NIMLQBUJDJZYEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 229920000570 polyether Polymers 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000002685 polymerization catalyst Substances 0.000 description 1
- 229920001451 polypropylene glycol Polymers 0.000 description 1
- 229920005749 polyurethane resin Polymers 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 239000012744 reinforcing agent Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
- 230000008961 swelling Effects 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 235000002906 tartaric acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000011975 tartaric acid Substances 0.000 description 1
- 238000009864 tensile test Methods 0.000 description 1
- 230000007306 turnover Effects 0.000 description 1
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C06—EXPLOSIVES; MATCHES
- C06B—EXPLOSIVES OR THERMIC COMPOSITIONS; MANUFACTURE THEREOF; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS EXPLOSIVES
- C06B23/00—Compositions characterised by non-explosive or non-thermic constituents
- C06B23/001—Fillers, gelling and thickening agents (e.g. fibres), absorbents for nitroglycerine
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C06—EXPLOSIVES; MATCHES
- C06B—EXPLOSIVES OR THERMIC COMPOSITIONS; MANUFACTURE THEREOF; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS EXPLOSIVES
- C06B45/00—Compositions or products which are defined by structure or arrangement of component of product
- C06B45/04—Compositions or products which are defined by structure or arrangement of component of product comprising solid particles dispersed in solid solution or matrix not used for explosives where the matrix consists essentially of nitrated carbohydrates or a low molecular organic explosive
- C06B45/06—Compositions or products which are defined by structure or arrangement of component of product comprising solid particles dispersed in solid solution or matrix not used for explosives where the matrix consists essentially of nitrated carbohydrates or a low molecular organic explosive the solid solution or matrix containing an organic component
- C06B45/10—Compositions or products which are defined by structure or arrangement of component of product comprising solid particles dispersed in solid solution or matrix not used for explosives where the matrix consists essentially of nitrated carbohydrates or a low molecular organic explosive the solid solution or matrix containing an organic component the organic component containing a resin
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
Description
Foreliggende oppfinnelse vedrører et klebemiddel for å sammenbinde en eller flere ladningskomponenter og en polyuretanbindemiddelkomponent i en drivmiddelblanding, og
det særegne ved klebemidlet i henhold til oppfinnelsen er at det er et aminoaziridinylfosfinoksyd med generell formel (I)
hvori , R2> R 3 og R4 er like eller forskjellige og betegner hydrogenatomer eller metyl eller etyl.
Oppfinnelsen vedrører også en drivmiddelblanding med en polyuretanbindemiddelkomponent, inneholdende oksydasjonsmiddel-ladningskomponent og reduksjonsmiddel-ladningskomponent, samt klebemiddelkomponent som hovedkomponenter, og det særegne ved drivmiddelblandingen i henhold til oppfinnelsen er at klebemiddelkomponenten er som angitt i det foregående.
Disse og andre trekk ved oppfinnelsen fremgår av patent-kravene.
Foreliggende oppfinnelse vedrører således et bindemiddel-ladningsklebemiddel og en drivmiddelblanding med forbedrede mekaniske egenskaper og som på grunn av dette klebemiddel lettere lar seg fremstille.
Sammensatte drivmiddelblandinger for raketter, prosjektiler eller gassgeneratorer består av et bindemiddel som generelt er ikke-energigivende og virker som et reduksjonsmiddel for ladningen av oksydasjonsmiddel, og om ønskelig også en særlig reduksjonsmiddel-ladning. Ladningen av oksydasjonsmiddel er generelt uorganiske salt-oksydasjonsmidler som f.eks. ammoniumperklorat, mens reduksjonsmiddel-ladningene vanligvis er av metall og vanligvis utgjøres av aluminiumladninger.
Disse drivmiddelblandinger anvendes foretrukket for fremstilling av store blokker fremstilt ved støping av blandingen i en form og etterfølgende polymerisering av bindemidlet.
Når formen består av en foring for drivmidlet er det ikke behov for å ta blokken fremstilt på denne måte ut av formen idet blokken kleber direkte til foringen og dette beskrives da som en "støpt og limt" blokk. I andre tilfeller hvor blokken støpes i en separat form og deretter tas ut av formen og anordnes i en foring for drivmidlet kalles blokken en "fri" blokk.
I begge disse konfigurasjoner må drivmidlet ha mekaniske egenskaper på et meget høyt nivå, spesielt slik at det kan håndteres eller motstå de påkjenninger som frembringes ved deformasjoner, som f.eks. utvidelse av foringen for drivmidlet. Disse påkjenninger er spesielt høye i tilfellet med de nevnte "støpte og limte" blokker pga. at blokken er limt til foringen for drivmidlet.
De mekaniske egenskaper av et drivmiddel er karakterisert ved parametere som bestemmes ved at en prøve av drivmidlet under-kastes en enkel strekktest og ved opptegning av strekk-kurven vist i figuren.
De følgende parametere bestemmes fra denne kurve, som vist i den nevnte figur:
Sm : maksimal strekkstyrke (Pa)
elastisk forlengelse (%)
ejj : bruddforlengelse (%)
em : minimum forlengelse ved maksimum strekkraft (%)
E : Young's modul (Pa)
For å gjøre det mulig å sammenlikne drivmidler med hensyn til deres mekaniske egenskaper antas det generelt at produktet
Sm.em, ved analogi med produktet Sm.E anvendt i tilfellet av elastiske materialer, representerer den maksimale energi som materialet kan oppta uten å undergå irreversibel skade.
De mekaniske egenskaper av et drivmiddel bestemmes stort sett ved arten av bindemidlet, polymerisasjonsgraden og fornet-ningen av bindemidlet. Korte polyoler, som f.eks. trimetylolpropan tilsettes således vanligvis til sammensatte drivmidler inneholdende et polyuretandrivmiddel for å øke for-ne tningsgraden mellom polymerkjedene.
Andre komponenter i drivmidlet påvirker de mekaniske egenskaper og arten av mykningsmidler er således viktig.
Det fenomen som imidlertid bestemmer drivmiddelkohesjonen er den gjensidige innvirkning mellom bindemidlet og ladningen. Tap av adhesjon mellom bindemiddel og ladning gir faktisk anledning til hulrom omkring den sistnevnte og dette reduser-er drivmiddelkohesjonen og svekker således dets mekaniske egenskaper. Disse adhesjonstap kan frembringes spesielt når drivmidlet forlenges under innvirkning av utvidelse av foringen for drivmidlet og dette fenomen er irreversibelt.
For å forbedre bindingen mellom bindemiddel og ladning tilsettes forbindelser som på den ene side har en viss affinitet til ladningen og- på den annen side har kjemiske grupper som tillater sammenknytning til de makromolekylære kjeder i bindemidlet.
De forbindelser som oftest anvendes er forbindelser inneholdende aziridinylringer og spesielt trimetylaziridinylfosfin-oksyd kjent under betegnelsen MAPO.
MAPO derivater er også foreslått, spesielt forbindelsene fremstilt ved omsetning mellom MAPO og en karboksylsyre.
Formålet for den foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe en ny forbindelse med forbedrede egenskaper for forsterkning av de mekaniske egenskaper av drivmiddelblandingen og spesielt bindingen mellom ladningen og bindemidlet og således gjøre det mulig å fremstille drivmiddelblandinger med forbedrede mekaniske egenskaper og fremstillbarhet. Dette oppnås ved den foreliggende oppfinnelse.
I henhold til et ytterligere trekk ved oppfinnelsen er vektkonsentrasjonen av aminoaziridinylfosfinoksydforbindelsen i drivmiddelblandingen mellom 0,5 og 3 vekt% og foretrukket mellom 0,5 og 1,5 vekt% av bindemidlet.
Drivmiddelblandingen kan inneholde polymerisasjonskatalysa-torer, forbrenningskatalysatorer, mykningsmidler, antioksydasjonsmidler og hvilke som helst ballistiske tilsetningsmidler som vanlig anvendt i sammensatte drivmidler, i vanlig mengde-forhold og som vil være vel kjent for den fagkyndige.
Polyuretanharpiksene fremstilles ved kondensering av en polyol, vanligvis en diol, med et polyisocyanat.
De hyppigst anvendte polyoler som kan nevnes i denne forbindelse er polyestere inneholdende hydroksylendegrupper oppnådd fra dietylenglykol eller etylenglykol og adipinsyre eller azelainsyre, polyetere inneholdende hydroksylendegrupper fremstilt fra polyoksytetrametylenglykol, polyoksypro-pylenglykol eller liknende, og polybutadiener inneholdende hydroksylendegrupper betegnet ved PBHT og kjent som hydroksytelechele polybutadiener.
Ved en foretrukket utførelsesform av oppfinnelsen oppnås polyuretanbindemidlet fra et hydroksytelechelt polybutadien med en midlere molekylvekt på 1000 til 5000 med en hydroksyl-funksjonalitet på mellom 2 og 3, fordelaktig i området 2,3.
Som foretrukne hydroksytelechele polybutadiener i samsvar med oppfinnelsen kan det nevnes dem som markedsføres av ARCO Chemical Company under handelsbetegnelsene "R45M" og "R4 5HT". Som polyisocyanatforbindelser egnet som fornetningsmidler kan som eksempler nevnes toluendiisocyanat (TDI), heksametylen-diisocyanat (HMDI), dimeryldiisocyanat (DDI), isoforondiiso-cyanat (IPDI), 3,4-tri(6-isocyanato)biuret (solgt av Bayer A.G. under betegnelsen "Desmodur N100"), 4,4'-metylenbiscyk-loheksyldiisocyanat (MDCI) eller liknende.
Passende oksydasjonsmiddelladninger er f.eks. ammoniumperklorat, kaliumnitrat eller liknende. Den foretrukne ladning for oppfinnelsen er ammoniumperklorat.
Det er videre mulig å tilsette nitraminer til disse oksydasjonsmiddelladninger, som f.eks. cyklotrimetylentrinitramin eller heksogen (RDX), cyklotetrametyltetranitramin eller oktogen (HMX), eller pentaerytritol tetranitrat (PETN) eller liknende.
Passende reduksjonsmiddelladninger ved oppfinnelsen er generelt metallpulvere som f.eks. pulverisert aluminium, beryllium, zirkonium eller liknende.
Den foretrukne reduksjonsmiddelladning ved oppfinnelsen er aluminiumpulver.
Aminoaziridinylfosfinoksydforbindelsene som utgjor klebemidlet i henhold til oppfinnelsen kan fremstilles spesielt ved hjelp av følgende to prosesser.
Den første prosess består i å fremstille forbindelsen med formel (II):
hvori X betegner halogen og.Ri og R2 har tidligere angitt betydning, ved hjelp av prosessene beskrevet i US patent-
skrifter 2.606.900 og 3.201.313, og deretter omsette denne forbindelse med et amin med formel (III)
hvori R3 og R4 har den ovennevnte betydning, til å gi forbindelsen med formel (I).
Den annen prosess består i å gjennomføre følgende reaksjon:
Toluen anvendes som et løsningsmiddel, sammen med en halo-gensyrefjerner (X betegner et halogenatom, foretrukket klor), som f.eks. trietylamin eller 2-metylaziridin.
Omsetningen gjennomføres ved lav temperatur på omtrent 0° til
-5°C.
Etter separering av det dannede hydrogenhalogenid, f.eks. ved filtrering og avdamping av løsningsmidlet, utvinnes amino-aziridinylfosfinoksydet.
Forbindelsen renses deretter, f.eks. ved destillasjon under redusert trykk.
I tilfellet av syntese av bismetylaziridinylmetylaminofosfin-oksyd som for enkelhets skyld i det følgende skal betegnes metyl-BAPO, utvinnes en svakt gul væske som krystalliserer til et hvitt produkt med densitet 1,0855 kg/dm<3> og et koke-punkt 115°C ved 13,3 Pa.
Dihalogenaminofosfinet kan oppnås ved omsetning mellom et fosforoksyhalogenid og et alkylaminhydrogenhalogenid.
Alkylaziridinet kan oppnås spesielt ved hjelp av Wenker og Gabriel syntesen beskrevet i Journal of the American Chemical Society, bind 57, side 2328 (1935) og i Beilstein, bind 21, side 1049 (1881).
De følgende eksempler gis for å illustrere oppfinnelsen med hensyn til dens detaljer, formål og fordeler.
EKSEMPEL 1
Den sammensatte drivmiddelblanding oppnås ved hjelp av den vanlige fremstillingsprosess som kort består i at man til blandingen av polyoler, i dette eksempel det hydrotelechele polybutadien, tilsetter tilsetningsmidler som fuktende mykningsmidler, antioksydasjonsmidler og fornetningsmidler hvor-etter reduksjonsmiddelladningen tilsettes. Den oppnådde blanding helles så inn i en blander hvori oksydasjonsmiddel-ladningen og fornetningsmidlet tilsettes, sammen med de forskjellige ballistiske tilsetningsmidler som forbrenningskatalysatorer og fornetningskatalysatorer.
Det således oppnådde drivmiddel støpes så til å danne en blokk med den ønskede størrelse og form.
Et drivmiddel med følgende vektmessige sammensetning ble fremstilt ved hjelp av den ovennevnte metode:
En blanding ble fremstilt uten noen bindemiddel-ladnings-klebemiddelpromoter, såvel som tre andre blandinger hvori bindemidlet inneholdt henholdsvis 1 vekt% basert på vekten av bindemidlet av henholdsvis trimetylolpropan, av et kondensat av MAPO med vinsyre, og av metyl-BAPO. Denne siste blanding tilsvarer oppfinnelsen (tabell la).
Egenskapene av disse blandinger ble testet og deres mekaniske egenskaper oppsamlet i Tabell lb ble målt:
Disse resultater viser for det første at drivmidlet i samsvar med oppfinnelsen, nemlig det som inneholder metyl-BAPO som et forsterkende middel for de mekaniske egenskaper eller for bindemiddel-ladningsadhesjonen, har den laveste viskositet og for det annet at bindemiddel-ladningsklebemidlet i samsvar med oppfinnelsen er det eneste som gjør det mulig å oppnå en blanding med en høy strekkstyrke (Sm) og en sterkt økt forlengelse (em) .
Dette resultat vises klart ved sammenlikning av produktene emsm-
EKSEMPEL 2
Det fremstilles blandinger under anvendelse av metoden i eksempel 1, med det samme bindemiddel, men drivmidlet har følgende sammensetning: bindemiddel 14% oksydasjonsmiddel (NH4CIO4) 7 0% reduksjonsmiddel (Al) 16%
Som i eksempel 1 fremstilles tre blandinger, hvorav den første ikke inneholder noe bindemiddel-ladningsklebemiddel, de andre to inneholder henholdsvis tri(metylaziridinyl)-fosfinoksyd (MAPO) og bis(aziridinyl)metylamino-fosfinoksyd (BAPO) som bindemlddel-ladningsklebemiddel, i en konsentrasjon på 2 vekt% basert på vekten av bindemidlet (Tabell Ila).
Viskositeten og de mekaniske egenskaper av de oppnådde blandinger er oppført i Tabell Ilb.
Disse resultater viser at bindemiddel-ladningsklebemidlet i samsvar med den foreliggende oppfinnelse gjør det mulig å oppnå drivmidler som har meget fordelaktige mekaniske egenskaper, spesielt ved en høy strekkstyrke (Sm) for en høy forlengelsesverdi (em). På den annen side gjør det kjente bindemiddel-ladningsklebemiddel, nemlig MAPO, det mulig i særlig grad å øke drivmidlets strekkstyrke men har tendens til å redusere forlengelsesverdien for blandingen.
Med henblikk på den lave viskositet av blandingen vil tilset-ningen av et bindemiddel-ladningsklebemiddel påvirke viskositeten i bare liten grad.
EKSEMPEL 3
En drivmiddelblanding fremstilles under anvendelse av proses-sen i eksempel 1 med et bindemiddel med følgende vektmessige sammensetning:
På samme måte som i eksemplene 1 og 2 ble det fremstilt blandinger inneholdende henholdsvis: intet bindemiddel-ladningsklebemiddel, 1,5 vekt% bisaziridi-nylmetylaminofosfinoksyd og 0,5 vekt% bisaziridinyldimetyl-aminofosfinoksyd (Tabell Illa).
(Konsentrasjonene er uttrykt i vekt% av bindemidlet).
Viskositeten og de mekaniske egenskaper av disse blandinger er oppført i Tabell IIIb.
Disse resultater viser også at de to aminoaziridinylfosfin-oksyder i samsvar med oppfinnelsen har en gunstig virkning på de mekaniske egenskaper av de oppnådde drivmidler.
EKSEMPEL - 4
Flere drivmidler fremstilles under anvendelse av bindemidlet beskrevet i eksempel 1, men inneholdende andre oksydasjonsmiddelladninger .
Drivmiddelblandingen er som følger:
Som i de foregående eksempler fremstilles flere blandinger hvori bindemiddel-ladningsklebemidlet er tilstede i en konsentrasjon på 0,5 vekt% av bindemidlet og henholdsvis
metyl-BAPO (blanding 11)
NN,N'N'-di-1,2-propylenisoftalamid (blanding 12):
NN,N'N',N''N''-tri-1,2-propylentrimesamid (blanding 13):
Midlene i blandingene ' 12 og 13 er kjente aziridinylforbind-elser anvendt i sammensatte drivmidler.
Som i de foregående eksempler er viskositet og mekaniske egenskaper av de oppnådde blandinger oppført i tabell IV. Disse resultater viser at bindemiddel-ladningsklebemidlet i samsvar med oppfinnelsen gjør det mulig å oppnå en høyere forlengelsesverdi enn andre midler for en i hovedsaken tilsvarende strekkstyrke.
Midlet i samsvar med oppfinnelsen har også en gunstig virkning på anvendbarheten av blandingene ved å nedsette deres viskositet.
EKSEMPEL 5
De optimale konsentrasjoner av bindemiddel-ladningsklebemiddel må bestemmes for hver blanding. De følgende resultater viser imidlertid at denne konsentrasjon kan være mellom 0,5 og 3 vekt% av bindemidlet og at de beste resultater oppnås for konsentrasjoner på mellom 0,5 og 1,5%.
Disse tester ble gjennomført under anvendelse av samme bindemiddel som i eksempel 1, med unntagelse av at det hydroksy-
I
telechele polybutadien er det som selges av ARCO Chemical Company under betegnelsen "R45HT".
i
i
Drivmidlet har følgende vektmessige sammensetning:
S
s
4
(1) konsentrasjon av metyl-BAPO som vekt% av bindemiddel.
i
Videre har svelletester under anvendelse av bindemidler fylt med aluminium- .eller på annen måte vist at bindemiddel-
s
aluminiumadhesjorten er større i nærvær av et klebemiddel i samsvar med oppfinnelsen.
Disse samme tester gjennomført under anvendelse av drivmiddelblandinger som beskrevet i eksempel 1 viser en markert økning i adhesjonen i nærvær av et klebemiddel i samsvar med oppfinnelsen og spesielt i nærvær av metyl-BAPO.
Bindemiddel-ladningsklebemidlet i samsvar med oppfinnelsen, nemlig et aminoaziridinylforfinoksyd, gjør det mulig å oppnå sammensatte drivmidler med forbedrede mekaniske egenskaper, spesielt drivmidler som for en høy strekkstyrke har en verdi for forlengelsesgraden som også er høy.
I tillegg gjør dette middel det også mulig å øke støpbarheten av drivmiddelblokkene ved å redusere viskositeten av blandingene for en tilsvarende ladningskonsentrasjon.
Videre, på bakgrunn av de lave konsentrasjoner som anvendes, har dette bindemiddel-ladningsklebemiddel ikke noen virkning på de ballistiske egenskaper av drivmidlet og påvirker spesielt ikke dets forbrenningshastighet eller spesifikke impuls.
Claims (9)
1. Klebemiddel for å sammenbinde en eller flere ladningskomponenter og en polyuretanbindemiddel, i en drivmiddelblanding,
karakterisert ved at det er et aminoaziridi-nylf osf inoksyd med generell formel (I)
hvori R1( R2, R3 og R4 er like eller forskjellige og betegner hydrogenatomer eller metyl eller etyl.
2. Klebemiddel som angitt i krav 1, karakterisert ved at R^ og R3 står for hydrogenatom og R2 og R4 står for metyl.
3. Drivmiddelblanding med en polyuretanbindemiddelkomponent, inneholdende oksydasjonsmiddel-ladningskomponent og reduksjonsmiddel-ladningskomponent samt klebemiddelkomponent som hovedkomponenter,
karakterisert ved at klebemiddelkomponenten er et klebemiddel som angitt i krav 1 eller 2.
4. Drivmiddelblanding som angitt i krav 3, karakterisert ved at vektkonsentrasjonen av aminoaziridinylfosfinoksydforbindelsen er mellom 0,5 og 3% av vekten av bindemiddelkomponenten.
5. Drivmiddelblanding som angitt i krav 4, karakterisert ved at konsentrasjonen er mellom 0,5 og 1,5 vekt% av bindemiddelkomponenten.
6. Drivmiddelblanding som angitt i krav 3 - 5, karakterisert ved at det ovennevnte polyuretanbindemiddel er et kondensasjonsprodukt av et hydroksytelechelt polybutadien og et aromatisk, alifatisk eller alicyklisk diisocyanat.
7. Drivmiddelblanding som angitt i krav 3 - 6, karakterisert ved at oksydasjonsmiddellad-ningene er valgt fra gruppen bestående av ammoniumperklorat, kaliumperklorat, natriumperklorat, ammoniumnitrat og kaliumnitrat, reduksjonsmiddelladningene er valgt fra gruppen bestående av aluminium, zirkonium og beryllium.
8. Drivmiddelblanding som angitt i krav 3 - 1, karakterisert ved at den inneholder energigivende ladninger valgt fra gruppen bestående av okxogen, heksogen og pentaerytritoltetranitrat.
9. Drivmiddelblanding som angitt i krav 3-8, karakterisert ved at oksydasjonsmiddellad-ningen er ammoniumperklorat og reduksjonsmiddelladningen er aluminium.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR8513871A FR2587329B1 (fr) | 1985-09-19 | 1985-09-19 | Agent d'adhesion liant-charge et composition propulsive contenant cet agent d'adhesion |
Publications (4)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO863707D0 NO863707D0 (no) | 1986-09-17 |
NO863707L NO863707L (no) | 1987-03-20 |
NO164893B true NO164893B (no) | 1990-08-20 |
NO164893C NO164893C (no) | 1990-11-28 |
Family
ID=9323042
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
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. |
Country Status (13)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4747891A (no) |
EP (1) | EP0218511B1 (no) |
JP (1) | JPH0759694B2 (no) |
AU (1) | AU581344B2 (no) |
BR (1) | BR8604477A (no) |
CA (1) | CA1285771C (no) |
DE (1) | DE3665447D1 (no) |
ES (1) | ES2015620A6 (no) |
FR (1) | FR2587329B1 (no) |
IL (1) | IL79922A (no) |
IN (1) | IN166668B (no) |
NO (1) | NO164893C (no) |
ZA (1) | ZA867108B (no) |
Families Citing this family (8)
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 |
FR2722876B1 (fr) * | 1994-07-22 | 1996-09-13 | Manurhin Defense | Projectile explosif |
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 |
Family Cites Families (12)
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 |
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 |
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 |
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 |
-
1985
- 1985-09-19 FR FR8513871A patent/FR2587329B1/fr not_active Expired
-
1986
- 1986-09-02 IL IL79922A patent/IL79922A/xx not_active IP Right Cessation
- 1986-09-02 IN IN786/DEL/86A patent/IN166668B/en unknown
- 1986-09-15 US US06/907,624 patent/US4747891A/en not_active Expired - Lifetime
- 1986-09-17 NO NO863707A patent/NO164893C/no not_active IP Right Cessation
- 1986-09-18 JP JP61218248A patent/JPH0759694B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1986-09-18 AU AU62907/86A patent/AU581344B2/en not_active Expired
- 1986-09-18 ZA ZA867108A patent/ZA867108B/xx unknown
- 1986-09-18 BR BR8604477A patent/BR8604477A/pt not_active IP Right Cessation
- 1986-09-18 CA CA000518545A patent/CA1285771C/en not_active Expired - Lifetime
- 1986-09-19 DE DE8686402055T patent/DE3665447D1/de not_active Expired
- 1986-09-19 EP EP86402055A patent/EP0218511B1/fr not_active Expired
- 1986-09-19 ES ES8602041A patent/ES2015620A6/es not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US4747891A (en) | 1988-05-31 |
JPH0759694B2 (ja) | 1995-06-28 |
AU581344B2 (en) | 1989-02-16 |
IL79922A (en) | 1990-11-05 |
ZA867108B (en) | 1987-05-27 |
NO164893C (no) | 1990-11-28 |
FR2587329A1 (fr) | 1987-03-20 |
NO863707L (no) | 1987-03-20 |
ES2015620A6 (es) | 1990-09-01 |
FR2587329B1 (fr) | 1989-05-12 |
BR8604477A (pt) | 1987-06-16 |
CA1285771C (en) | 1991-07-09 |
EP0218511B1 (fr) | 1989-09-06 |
JPS6289779A (ja) | 1987-04-24 |
AU6290786A (en) | 1987-03-26 |
EP0218511A1 (fr) | 1987-04-15 |
NO863707D0 (no) | 1986-09-17 |
IN166668B (no) | 1990-06-30 |
DE3665447D1 (en) | 1989-10-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Menke et al. | Formulation and properties of ADN/GAP propellants | |
US5529649A (en) | Insensitive high performance explosive compositions | |
US7645883B1 (en) | Energetic ionic liquids | |
US6059906A (en) | Methods for preparing age-stabilized propellant compositions | |
JPS623088A (ja) | 5−オキソ−3−ニトロ−1,2,4−トリアゾ−ルの使用方法およびこれを含む火工組成物 | |
US20120227875A1 (en) | Insensitive propellant composition | |
US4216039A (en) | Smokeless propellant compositions having polyester or polybutadiene binder system crosslinked with nitrocellulose | |
NO164893B (no) | Klebemiddel for aa sammenbinde en eller flere ladningskomponenter og et polyuretanbindemiddel i en drivmiddelblanding, samt drivmiddelblanding. | |
WO2014086599A1 (de) | 3,3'-dinitro-5,5'-bistriazol-1,1'-diol | |
US4925909A (en) | Gas-generating agent for use in ducted rocket engine | |
US4168191A (en) | Thermally stable, plastic-bonded explosives | |
US6913661B2 (en) | Ammonium nitrate propellants and methods for preparing the same | |
US3994756A (en) | Castable composite explosive compositions containing a mixture of trinitrobenzene and trinitroxylene | |
WO1998003449A1 (de) | Pyrotechnische mischung als treibmittel oder als gassatz mit kohlenmonoxid-reduzierten schwaden | |
US4116734A (en) | Composite explosives | |
CA2273335A1 (en) | Ammonium nitrate propellants with molecular sieve | |
US4412875A (en) | Nitramine composite propellant compostion | |
US3321341A (en) | Plastic explosive compositions | |
US4392895A (en) | Ramjet fuel | |
Klöhn et al. | Nitramine solid rocket propellants with reduced signature | |
US6228192B1 (en) | Double base propellant containing 5-aminotetrazole | |
US4874441A (en) | Explosive for warheads and solid rocket propellant | |
Singh et al. | Studies on low vulnerability gun propellants based on conventional binders and energetic plasticizers | |
US5387295A (en) | Stabilizers for cross-linked composite modified double base propellants | |
JPH02239177A (ja) | コンポジット推進薬 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MK1K | Patent expired |