RU2229465C1 - Stabilizer of chemical resistance of nitrocellulose blasting powders and solid rocket propellants and a method of their treatment - Google Patents

Stabilizer of chemical resistance of nitrocellulose blasting powders and solid rocket propellants and a method of their treatment Download PDF

Info

Publication number
RU2229465C1
RU2229465C1 RU2003125793/02A RU2003125793A RU2229465C1 RU 2229465 C1 RU2229465 C1 RU 2229465C1 RU 2003125793/02 A RU2003125793/02 A RU 2003125793/02A RU 2003125793 A RU2003125793 A RU 2003125793A RU 2229465 C1 RU2229465 C1 RU 2229465C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
nitrocellulose
solid rocket
chemical resistance
stabilizer
blasting
Prior art date
Application number
RU2003125793/02A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Ю.А. Иванов (RU)
Ю.А. Иванов
А.Ю. Фролов (RU)
А.Ю. Фролов
В.В. Осинин (RU)
В.В. Осинин
В.М. Перевезенцев (RU)
В.М. Перевезенцев
пин Н.М. Л (RU)
Н.М. Ляпин
Р.Ф. Гатина (RU)
Р.Ф. Гатина
А.С. Филиппов (RU)
А.С. Филиппов
А.А. Староверов (RU)
А.А. Староверов
Т.А. Енейкина (RU)
Т.А. Енейкина
Original Assignee
Инновационный фонд "Развития и взаимосвязи культур, наук, образований, религий, обществ, стран"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Инновационный фонд "Развития и взаимосвязи культур, наук, образований, религий, обществ, стран" filed Critical Инновационный фонд "Развития и взаимосвязи культур, наук, образований, религий, обществ, стран"
Priority to RU2003125793/02A priority Critical patent/RU2229465C1/en
Priority to AU2003302483A priority patent/AU2003302483A1/en
Priority to PCT/RU2003/000573 priority patent/WO2005019178A1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2229465C1 publication Critical patent/RU2229465C1/en

Links

Landscapes

  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Hydrogenated Pyridines (AREA)

Abstract

FIELD: chemical industry; production a stabilizer of chemical resistance of nitrocellulose blasting powders and solid rocket propellants. SUBSTANCE: the invention presents a stabilizer of chemical resistance of blasting powders and solid rocket propellants and a method of their treatment. The invention is dealt with chemical industry, in particular with production and application of the stabilizer of nitrocellulose blasting powders and solid rocket propellants used in the barreled and rocket-propelled systems. The offered stabilizer of chemical resistance of nitrocellulose blasting powders and solid rocket propellant is a compound of tetramethylpiperidine being 2.2.6.6-tetramethyl-4-oxopiperidine or 2.2.6.6-tetramethyl-4- hydroxypiperidine or 2.2.6.6-tetramethy-4- hydroxypiperidine -1-oxyl. The invention also offers a method of treatment of nitrocellulose blasting powder and solid rocket propellant with application of the indicated stabilizers of chemical resistance. Introduction of the indicated compounds into composition of nitrocellulose blasting powders or solid rocket propellants in amount of 0.1-10 % of their mass ensures required chemical resistance of nitrocellulose blasting powders without transmutation of the used indicated compounds into toxic products. At that the invention allows to achieve an increase of a flame-extinguishing factor and ballistic characteristics. Besides utilization of the indicated compounds of tetramethylpiperidines family in treatment of nitrocellulose blasting powders and solid rocket propellants ensures their advanced light- and thermal resistance and promotes inhibition of radical oxidation and improvement of ecology. EFFECT: the invention ensures achievement of the required chemical resistance of nitrocellulose blasting powders and solid rocket-propellants without their transformation in toxic elements, improvement of their flame-extinguishing factor, ballistic characteristics and safe ecology. 2 cl, 3 ex

Description

Изобретение относится к области нитроцеллюлозных порохов и твердых ракетных топлив, находящих применение в ствольных и ракетных системах.The invention relates to the field of nitrocellulose powders and solid rocket fuels, which are used in barrel and rocket systems.

Известно, что в настоящее время для обработки нитроцеллюлозных порохов и твердых ракетных топлив используют стабилизаторы N-нитрозодифениламин, алкилированные производные дифенилмочевины (центролиты) или дифениламин в концентрациях 0,2-4 мас.% (RU 2093500 С1, 1997; RU 2026276 C1, 1995; RU 2198870 С2, 2003; US 391776, 1975).It is known that currently, for the treatment of nitrocellulose powders and solid rocket fuels, stabilizers N-nitrosodiphenylamine, alkylated diphenylureas (centrolites) or diphenylamine are used in concentrations of 0.2-4 wt.% (RU 2093500 C1, 1997; RU 2026276 C1, 1995 ; RU 2198870 C2, 2003; US 391776, 1975).

В качестве наиболее близкого аналога настоящей группы изобретений могут быть приняты стабилизатор химической стойкости нитроцеллюлозных порохов-дифениламин и способ стабилизации химической стойкости нитроцеллюлозных порохов дифениламином [Краткий энциклопедический словарь. Энергетические конденсированные системы. М.: Янус-К, 2000, стр.407-408].As the closest analogue of this group of inventions, the diphenylamine stabilizer of chemical resistance of nitrocellulose powders and diphenylamine can be used to stabilize the chemical resistance of nitrocellulose powders [Brief Encyclopedic Dictionary. Condensed energy systems. M .: Janus-K, 2000, pp. 407-408].

Недостатком известных стабилизаторов нитроцеллюлозных порохов и твердых ракетных топлив является то, что используемые в настоящее время в качестве стабилизаторов N-нитрозодифениламин, центролиты и дифениламин в процессе получения, хранения, использования, переработки и утилизации нитроцеллюлозосодержащих (пироксилинсодержащих) материалов, порохов образуют токсичные вещества, причем сами эти стабилизаторы относятся к различным классам опасности (Вредные вещества в промышленности. Под редакцией Н.В. Лазарева. Л.: Химия, 1969). Кроме того, недостатком известных стабилизаторов нитроцеллюлозных порохов является ограниченность их ассортимента, что не позволяет получать разнообразные композиционные материалы, пороха, твердые ракетные топлива, с заданными свойствами без ввода дополнительных компонентов.A disadvantage of the known stabilizers of nitrocellulose powders and solid rocket fuels is that currently used as stabilizers N-nitrosodiphenylamine, centrolites and diphenylamine in the process of obtaining, storage, use, processing and disposal of nitrocellulose-containing (pyroxylin-containing) materials, gunpowders form toxic substances, and these stabilizers themselves belong to different hazard classes (Harmful substances in industry. Edited by N.V. Lazarev. L .: Chemistry, 1969). In addition, the disadvantage of the known stabilizers of nitrocellulose powders is their limited range, which does not allow to obtain a variety of composite materials, gunpowder, solid rocket fuels, with desired properties without introducing additional components.

Задачей настоящего изобретения является улучшение качества нитроцеллюлозосодержащих материалов, а также их свойств и экологии в процессе получения, хранения, использования, переработки и утилизации за счет универсальности свойств вводимых веществ, позволяющих упростить их композиционный состав, а также получения рецептур композиции, порохов и твердых ракетных топлив с заданными свойствами при одновременном увеличении ассортимента применяемых веществ для стабилизации нитроцеллюлозных порохов и твердых ракетных топлив.The objective of the present invention is to improve the quality of nitrocellulose-containing materials, as well as their properties and ecology in the process of obtaining, storage, use, processing and disposal due to the universality of the properties of the introduced substances, which simplify their composition, as well as to obtain composition formulations, gunpowders and solid rocket fuels with desired properties while increasing the range of substances used to stabilize nitrocellulose powders and solid rocket fuels.

Решение поставленной задачи достигается использованием в качестве стабилизатора нитроцеллюлозных порохов и твердых ракетных топлив соединения ряда тетраметилпиперидинов общей формулыThe solution to this problem is achieved by using as a stabilizer nitrocellulose powders and solid rocket fuels compounds of a number of tetramethylpiperidines of the general formula

Figure 00000001
Figure 00000001

где при R1=O, R=H оно является 2,2,6,6-тетраметил - 4-оксопиперидином;where at R 1 = O, R = H it is 2,2,6,6-tetramethyl-4-oxopiperidine;

при R1=ОН, R=H оно является 2,2,6,6-тетраметил -4-гидроксипиперидином;when R 1 = OH, R = H, it is 2,2,6,6-tetramethyl-4-hydroxypiperidine;

при R1=ОН; R=О оно является 2,2,6,6-тетраметил - 4-гидроксипиперидин-1-оксилом.when R 1 = OH; R = O, it is 2,2,6,6-tetramethyl-4-hydroxypiperidin-1-oxyl.

Предлагается также способ обработки нитроцеллюлозных пороков и твердых ракетных топлив с использованием стабилизатора - соединения тетраметилпиперидина вышеуказанной формулы в количестве 0,1-10,0% от массы обрабатываемого материала.A method for treating nitrocellulose vices and solid rocket fuels using a stabilizer - tetramethylpiperidine compounds of the above formula in an amount of 0.1-10.0% by weight of the processed material is also proposed.

Известно использование соединений тетраметилпиперидина в качестве свето- и термостабилизатора полимерных материалов, подвергаемых деструкции, в частности полиэфирных, полиолефиновых, акрилонитрильных смол и лаков, а также резин (RU 2036921 С1, 1995), для стабилизации анаэробной герметизирующей композиции (RU 1455686 А1, 1995), в качестве реагента для определения кислорода в области адсорбции, катализа, физико-химии поверхности твердых тел (RU 1792913 А1, 1993), при получении оптических волокон (RU 2171319 С2, 2001), для очистки углеводородов от циклопентадиена (RU 835085 А1, 2000), для стабилизации от гидролиза органических фосфитов и фосфонитов, используемых в качестве термостабилизаторов полимеров (RU 2126011 С1, 1999), для контроля наличия жидких микрофаз при производстве дубленой кожи (RU 2008362 С1, 1994), в качестве ингибитора полимеризации метилметакрилата (RU 1342279 С, 1994).It is known to use tetramethylpiperidine compounds as light and heat stabilizers for polymeric materials subjected to degradation, in particular polyester, polyolefin, acrylonitrile resins and varnishes, as well as rubbers (RU 2036921 C1, 1995), for stabilization of anaerobic sealing composition (RU 1455686 A1, 1995) , as a reagent for determining oxygen in the field of adsorption, catalysis, physical chemistry of the surface of solids (RU 1792913 A1, 1993), upon receipt of optical fibers (RU 2171319 C2, 2001), for the purification of hydrocarbons from cyclopentadiene (RU 835085 A1, 2000), to stabilize from hydrolysis of organic phosphites and phosphonites used as thermostabilizers of polymers (RU 2126011 C1, 1999), to control the presence of liquid microphases in the manufacture of tanned leather (RU 2008362 C1, 1994), as an inhibitor of the polymerization of methyl methacrylate (RU 1342279 C, 1994).

Однако использование данных соединений в качестве стабилизатора нитроцеллюлозных порохов и твердых ракетных топлив является новым, не известным из уровня техники.However, the use of these compounds as a stabilizer of nitrocellulose powders and solid rocket fuels is new, not known from the prior art.

Новым и неочевидным является установление того, что использование указанных соединений при обработке нитроцеллюлозных порохов и твердых ракетных топлив в количестве 0,1-10% от их массы обеспечивает требуемую химическую стойкость, при этом токсичных продуктов превращения применяемых указанных соединений обнаружено не было.New and non-obvious is the establishment that the use of these compounds in the processing of nitrocellulose powders and solid rocket fuels in an amount of 0.1-10% of their mass provides the required chemical resistance, while no toxic conversion products of the indicated compounds were found.

Нижеследующие примеры поясняют, но не ограничивают настоящее изобретение. Во всех примерах образцы готовились по известной классической технологии.The following examples illustrate but do not limit the present invention. In all examples, the samples were prepared according to the well-known classical technology.

Пример 1.Example 1

В 50 мл этилацетата (ЭА) растворяют навеску стабилизатора 2,2,6,6-тетраметил-4-оксопиперидина в количестве 0,4% от массы пироксилина, взятую с точностью 0,0001 г, затем засыпают 5 г пироксилина с содержанием азота не менее 212,0 мл NO/г (с учетом влажности = 57,3 мас.%). Полученную смесь периодически перемешивают в течение 24-28 часов до образования однородной массы. Массу разливают по поверхности формы до пленки и сушат. Полученную нитроцеллюлозную пленку разрезают на образцы и определяют их химическую стойкость по ОСТ В 84-2085-92.In 50 ml of ethyl acetate (EA) dissolve a weighed stabilizer of 2,2,6,6-tetramethyl-4-oxopiperidine in an amount of 0.4% by weight of pyroxylin taken with an accuracy of 0.0001 g, then 5 g of pyroxylin with a nitrogen content of less than 212.0 ml NO / g (taking into account humidity = 57.3 wt.%). The resulting mixture is periodically stirred for 24-28 hours until a homogeneous mass is formed. The mass is poured over the surface of the mold to a film and dried. The obtained nitrocellulose film is cut into samples and their chemical resistance is determined according to OST B 84-2085-92.

В условиях примера 1 используют 1,5% от массы пироксилина 2,2,6,6-тетраметил - 4-гидроксипиперидин-1-оксил и определяют химическую стойкость образцов по ОСТ В 84-2085-92.Under the conditions of example 1, 1.5% by weight of pyroxylin 2,2,6,6-tetramethyl-4-hydroxypiperidin-1-oxyl was used and the chemical resistance of the samples was determined according to OST B 84-2085-92.

Пример 2.Example 2

В 50 мл этилацетата (ЭА) растворяют навеску стабилизатора 2,2,6,6-тетраметил-4-гидроксипиперидина в количестве 5,0% от массы баллистита, взятую с точностью 0,0001 г, затем засыпают 5 г баллистита. Полученную смесь периодически перемешивают в течение 24-28 часов до образования однородной массы. Массу разливают по поверхности формы до пленки и сушат. Полученную нитроцеллюлозную пленку разрезают на образцы и определяют их химическую стойкость по ОСТ В 84-2085-92.In 50 ml of ethyl acetate (EA) dissolve a weighed stabilizer of 2,2,6,6-tetramethyl-4-hydroxypiperidine in an amount of 5.0% by weight of ballistite, taken with an accuracy of 0.0001 g, then 5 g of ballistite are poured. The resulting mixture is periodically stirred for 24-28 hours until a homogeneous mass is formed. The mass is poured over the surface of the mold to a film and dried. The obtained nitrocellulose film is cut into samples and their chemical resistance is determined according to OST B 84-2085-92.

Пример 3.Example 3

В 50 мл этилацетата (ЭА) растворяют навеску стабилизатора 2,2,6,6-тетраметил-4-гидроксипиперидин-1-оксил в количестве 3,5% от массы кордита, взятую с точностью 0,0001 г, затем засыпают 5 г кордита. Полученную смесь периодически перемешивают в течение 24-28 часов до образования однородной массы. Массу разливают по поверхности формы до пленки и сушат. Полученную нитроцеллюлозную пленку разрезают на образцы и определяют их химическую стойкость по ОСТ В 84-2085-92.In 50 ml of ethyl acetate (EA) dissolve a portion of the stabilizer 2,2,6,6-tetramethyl-4-hydroxypiperidin-1-oxyl in an amount of 3.5% by weight of cordite taken with an accuracy of 0.0001 g, then 5 g of cordite is poured . The resulting mixture is periodically stirred for 24-28 hours until a homogeneous mass is formed. The mass is poured over the surface of the mold to a film and dried. The obtained nitrocellulose film is cut into samples and their chemical resistance is determined according to OST B 84-2085-92.

В условиях примера 3 используют 1,0% от массы кордита 2,2,6,6-тетраметил - 4-оксопиперидина и определяют химическую стойкость образцов по ОСТ В 84-2085-92.In the conditions of example 3 use 1.0% by weight of cordite 2,2,6,6-tetramethyl-4-oxopiperidine and determine the chemical resistance of the samples according to OST B 84-2085-92.

Химическая стойкость полученных образцов определялась по ОСТ В 84-2085-92 (Монометрический метод определения стойкости всех видов порохов).The chemical resistance of the obtained samples was determined according to OST B 84-2085-92 (Monometric method for determining the resistance of all types of gunpowder).

В результате проведенных тестов была показана эффективность стабилизаторов при введении их в образцы в количестве 0,1-10% от массы, при этом достигалась требуемая стабильность композиций при повышении показателя пламягашения и баллистических характеристик. Кроме того, использование указанных соединений ряда тетраметилпиперидинов при обработке нитроцеллюлозных порохов и твердых ракетных топлив обеспечивает их повышенную свето- и термостойкость, а также способствует ингибированию радикальных процессов при улучшении экологии.As a result of the tests, the effectiveness of the stabilizers was shown when they were introduced into the samples in an amount of 0.1-10% by weight, while the required stability of the compositions was achieved with an increase in the flame retardation rate and ballistic characteristics. In addition, the use of these compounds of a number of tetramethylpiperidines in the treatment of nitrocellulose powders and solid rocket fuels provides their increased light and heat resistance, and also helps to inhibit radical processes while improving the environment.

Claims (2)

1. Стабилизатор химической стойкости нитроцеллюлозного пороха и твердого ракетного топлива, представляющий собой соединение тетраметилпиперидина общей формулы1. The stabilizer of chemical resistance of nitrocellulose powder and solid rocket fuel, which is a compound of tetramethylpiperidine of the General formula
Figure 00000002
Figure 00000002
где при R1=O, R=H оно является 2,2,6,6-тетраметил-4-оксопиперидином, при R1=OH, R=H оно является 2,2,6,6-тетраметил-4-гидроксипиперидином, при R1=OH, R=O оно является 2,2,6,6-тетраметил-4-гидроксипиперидин-1-оксилом.where at R 1 = O, R = H it is 2,2,6,6-tetramethyl-4-oxopiperidine, with R 1 = OH, R = H it is 2,2,6,6-tetramethyl-4-hydroxypiperidine when R 1 = OH, R = O it is 2,2,6,6-tetramethyl-4-hydroxypiperidin-1-oxyl.
2. Способ обработки нитроцеллюлозного пороха и твердого ракетного топлива с использованием стабилизатора химической стойкости, отличающийся тем, что в качестве стабилизатора химической стойкости используют стабилизатор химической стойкости по п.1 в количестве 0,1-10,0% от массы обрабатываемого нитроцеллюлозного пороха и твердого ракетного топлива.2. A method of processing nitrocellulose powder and solid rocket fuel using a chemical stability stabilizer, characterized in that as a chemical stability stabilizer, a chemical resistance stabilizer according to claim 1 is used in an amount of 0.1-10.0% by weight of the processed nitrocellulose powder and solid rocket fuel.
RU2003125793/02A 2003-08-25 2003-08-25 Stabilizer of chemical resistance of nitrocellulose blasting powders and solid rocket propellants and a method of their treatment RU2229465C1 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003125793/02A RU2229465C1 (en) 2003-08-25 2003-08-25 Stabilizer of chemical resistance of nitrocellulose blasting powders and solid rocket propellants and a method of their treatment
AU2003302483A AU2003302483A1 (en) 2003-08-25 2003-12-23 Reagent resistance stabiliser for nitro-cellulose propellants and solid rocket propellant and method for treatment thereof
PCT/RU2003/000573 WO2005019178A1 (en) 2003-08-25 2003-12-23 Reagent resistance stabiliser for nitro-cellulose propellants and solid rocket propellant and method for treatment thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003125793/02A RU2229465C1 (en) 2003-08-25 2003-08-25 Stabilizer of chemical resistance of nitrocellulose blasting powders and solid rocket propellants and a method of their treatment

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2229465C1 true RU2229465C1 (en) 2004-05-27

Family

ID=32679735

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2003125793/02A RU2229465C1 (en) 2003-08-25 2003-08-25 Stabilizer of chemical resistance of nitrocellulose blasting powders and solid rocket propellants and a method of their treatment

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2229465C1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Краткий энциклопедический словарь Энергетические конденсированные системы:/ Под ред. Жукова Б.П. - М.: Янус-К 2000, с.407-408. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2367639C2 (en) Method to stabilise spherical double-base powder
US20110108171A1 (en) Desensitisation of energetic materials
RU2229465C1 (en) Stabilizer of chemical resistance of nitrocellulose blasting powders and solid rocket propellants and a method of their treatment
CN112574335B (en) Modified hydroxyl-terminated polybutadiene and preparation method and application thereof
RU2362759C1 (en) Method for octogen modification
US2965466A (en) Explosive
US3850709A (en) Non-solvated particulate aluminum hydride coated with a cyano-containing compound useful in solid propellants
RU2229466C1 (en) Method of stabilization of chemical resistance of nitrocellulose blasting powders
RU2229467C1 (en) Stabilizer of chemical resistance of nitrocellulose blasting powders and solid rocket propellants and a method of their treatment
RU2229464C1 (en) Stabilizing agent of chemical resistance of nitrocellulose blasting powders and solid rocket propellants and a method of their treatment
RU2093501C1 (en) Process line for reutilization of out-dated powder
US2997501A (en) 1, 3-dinitro-1, 3-dimethyl urea
JP6998625B2 (en) Compositions for single-base propulsion powders for ammunition, and ammunition provided with such compositions.
RU2425017C2 (en) Gunpowder phlegmatising agents
RU2782580C1 (en) Spherical powder for construction and assembly cartridges
JP2006234297A (en) High energy-containing flammable container
EP1756022A1 (en) Pressable explosive composition
NL194727C (en) Nitrogen-based propellant composition.
Su et al. Destruction of nitrocellulose using alkaline hydrolysis
NO156559B (en) Apparatus for attaching stitches of adhesive tape to a continuous web.
RU2223252C1 (en) Method for production of spherical grain powder
RU2071958C1 (en) Porous pyroxylin gunpowder and method of its retardation
US4128583A (en) Difluoramino compounds
GB1605352A (en) A Nitrocellulose-free propellant powder
RU2253644C1 (en) Stabilizer of chemical stability of nitrocellulose substance - gunpowder, solid rocket fuel, gas-generation composition, and a method for treatment of nitrocellulose substance

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20080826