RU2288208C1 - Method of producing powder and ballistite propellant - Google Patents

Method of producing powder and ballistite propellant Download PDF

Info

Publication number
RU2288208C1
RU2288208C1 RU2005117317/02A RU2005117317A RU2288208C1 RU 2288208 C1 RU2288208 C1 RU 2288208C1 RU 2005117317/02 A RU2005117317/02 A RU 2005117317/02A RU 2005117317 A RU2005117317 A RU 2005117317A RU 2288208 C1 RU2288208 C1 RU 2288208C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
fuel
mixing
propellant
polyacrylamide
components
Prior art date
Application number
RU2005117317/02A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юрий Михайлович Юков (RU)
Юрий Михайлович Юков
Наиль Гумерович Ибрагимов (RU)
Наиль Гумерович Ибрагимов
Энсар Халиуллович Афиатуллов (RU)
Энсар Халиуллович Афиатуллов
Мари Александровна Печенкина (RU)
Мария Александровна Печенкина
Ирина Петровна Иванова (RU)
Ирина Петровна Иванова
Тать на Эргашовна Нуруллаева (RU)
Татьяна Эргашовна Нуруллаева
ков Алексей Васильевич Козь (RU)
Алексей Васильевич Козьяков
Эмиль Наилевич Ибрагимов (RU)
Эмиль Наилевич Ибрагимов
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт полимерных материалов"
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 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт полимерных материалов" filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт полимерных материалов"
Priority to RU2005117317/02A priority Critical patent/RU2288208C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2288208C1 publication Critical patent/RU2288208C1/en

Links

Landscapes

  • Catalysts (AREA)

Abstract

FIELD: production of solid fuels.
SUBSTANCE: method comprises supplying fibers of nitrocellulose, admixtures, combustion modifying agents, plasticizing agents, stabilizers of chemical stability to the boiler and mixing the components to produce a propellant mass. When mixing, 0.5-1.0-% water solution of polyacrylamide is uniformly added to the mixture subsequent to the introducing of the plasticizing agents. The mixing should last at least 10 min, and then the propellant mass is squeezed, rolled, and moulded to produce propellant blanks.
EFFECT: reduced consumption of metal compounds.
1 cl, 1 tbl

Description

Патентуемое изобретение относится к области изготовления пороха и топлива баллиститного типа, а именно их способам получения, в процессе реализации которых обеспечивается равномерное распределение мелкодисперсных компонентов (твердых добавок) в пороховой массе.The patented invention relates to the manufacture of gunpowder and ballistic type fuel, namely, their production methods, during the implementation of which a uniform distribution of finely dispersed components (solid additives) in the powder mass is ensured.

Изобретение может быть использовано при изготовлении зарядов для ракетных двигателей твердого топлива (РДТТ), для различных вспомогательных устройств ракет - бортовых источников питания (газогенераторов), аккумуляторов давления, разделителей ступеней ракет и др.The invention can be used in the manufacture of charges for rocket engines of solid fuel (solid propellant rocket engines), for various auxiliary devices of rockets - on-board power supplies (gas generators), pressure accumulators, rocket stage separators, etc.

Большинство порохов и топлив баллиститного типа содержат твердые компоненты в виде мелкодисперсных порошков, равномерное распределение которых обеспечивает требуемый комплекс выходных характеристик. Однако в процессе изготовления топливной массы вследствие различия плотности твердых добавок и их адгезионной способности к нитроцеллюлозе (НЦ) равномерное распределение в массе не всегда обеспечивается, кроме того, имеют место потери этих добавок. Для уменьшения потерь и увеличения адгезии твердых добавок к волокнам НЦ используются различные технологические приемы: введение смачивающих агентов, модификация катализаторов путем химического осаждения и др.Most ballistic powders and fuels contain solid components in the form of fine powders, the uniform distribution of which provides the required set of output characteristics. However, in the process of manufacturing the fuel mass due to the difference in the density of solid additives and their adhesive ability to nitrocellulose (SC), a uniform distribution in the mass is not always ensured, in addition, there are losses of these additives. Various techniques are used to reduce losses and increase the adhesion of solid additives to SC fibers: introducing wetting agents, modifying catalysts by chemical deposition, etc.

Известны способы изготовления твердых ракетных топлив на основе НЦ, предусматривающие ее модификацию путем химического осаждения соединений металлов (свинца, меди и др.) на волокна НЦ (патенты: RU 2167137 от 29.06.1999 г., RU 2203872 от 04.07.2001 г.).Known methods for the manufacture of solid rocket fuels based on SC, providing for its modification by chemical deposition of metal compounds (lead, copper, etc.) on the fibers of the SC (patents: RU 2167137 from 06.29.1999, RU 2203872 from 04.07.2001) .

Недостатками указанных способов являются:The disadvantages of these methods are:

1. Высокие потери дефицитных соединений металлов в процессе изготовления топлива на фазе смешения компонентов ("варки"). Как правило, в зависимости от применяемого оборудования и особенностей приготовления конкретных рецептур топлив, они составляют от 5 до 20% и более.1. High losses of scarce metal compounds during the manufacture of fuel in the phase of mixing the components ("cooking"). As a rule, depending on the equipment used and the specifics of preparing specific fuel formulations, they range from 5 to 20% or more.

2. Мелкодисперсные частицы соединений металлов, слабоскрепленные с волокнами НЦ в процессе изготовления топливной массы ("варки"), с отжимными водами попадают в технологические сточные воды, что приводит, как к прямым экономическим потерям дефицитного сырья, так и дополнительным издержкам, связанным с экологической очисткой сточных вод. В определенной степени этот недостаток устраняется при целенаправленном предварительном изготовлении топливного полуфабриката в отдельном реакторе в виде НЦ с высаженными, путем химической реакции на молекулярном уровне, соединениями металлов (патент RU 2167137 от 29.06.1999 г.). Однако такой способ сопряжен как со значительным повышением себестоимости изготовления топлива, так и существенным увеличением длительности технологического процесса его изготовления. Кроме того, в процессе изготовления такого полуфабриката потери при высаживании соединений металлов на волокна НЦ по такому способу также велики - до 65%.2. Finely dispersed particles of metal compounds, weakly bonded with SC fibers in the process of fuel mass production (“cooking”), with squeezed waters fall into the technological waste water, which leads both to direct economic losses of scarce raw materials and additional costs associated with environmental sewage treatment. To a certain extent, this drawback is eliminated by the purposeful prefabrication of the fuel semi-finished product in a separate reactor in the form of SC with metal compounds planted by a chemical reaction at the molecular level (patent RU 2167137 of June 29, 1999). However, this method is associated with a significant increase in the cost of manufacturing fuel, and a significant increase in the duration of the technological process of its manufacture. In addition, in the manufacturing process of such a semi-finished product, the losses during the planting of metal compounds on the fibers of the NTs by this method are also large - up to 65%.

3. Используемый по патенту RU 2203872 скрепляющий компонент - латекс является энергоотрицательной добавкой, остается в составе окончательной рецептуры топлива и ухудшает его энергетические характеристики.3. The fastening component used according to the patent RU 2203872 - latex is an energy-negative additive, remains in the final formulation of the fuel and impairs its energy characteristics.

В целом, известные способы отличает либо сложность и длительность технологического процесса изготовления топлива, либо высокая затратность, что существенно увеличивает себестоимость его изготовления. Как наиболее близкое к патентуемому техническому решению в качестве прототипа выбрано изобретение по патенту RU 2167137.In General, the known methods are distinguished by either the complexity and duration of the fuel manufacturing process, or high cost, which significantly increases the cost of its manufacture. As the closest to the patented technical solution, the invention according to patent RU 2167137 is selected as a prototype.

Технической задачей патентуемого изобретения является разработка способа изготовления пороха и топлива баллиститного типа, обеспечивающего уменьшение потерь мелкодисперсных соединений металлов и других твердых добавок (катализаторов, стабилизаторов горения, кристаллических ВВ и др.), снижение себестоимости изготовления топлива, за счет уменьшения, как собственно прямых затрат на его изготовление, так и затрат на экологическую очистку сточных вод, обеспечивающего повышение энергетики топлива и улучшение характеристик горения.The technical task of the patented invention is the development of a method for the manufacture of gunpowder and ballistic type fuel, which reduces the loss of finely dispersed metal compounds and other solid additives (catalysts, combustion stabilizers, crystalline explosives, etc.), reduces the cost of manufacturing fuel, due to the reduction of direct costs for its manufacture, as well as the costs of environmental wastewater treatment, providing increased fuel energy and improved combustion characteristics.

Технический результат изобретения заключается в разработке способа изготовления пороха и топлива баллиститного типа, включающего введение в варочный котел и смешение в водной среде компонентов - волокон нитроцеллюлозы, технологических добавок, модификаторов горения, пластификаторов и стабилизаторов химической стойкости с получением топливной массы. При этом, при смешении компонентов топлива, после ввода пластификаторов в варочный котел, равномерно вводят 0,5-1,0%-ный водный раствор полиакриламида (ПАА), после чего ведут смешение в течение не менее 10 мин. Температурно-временные режимы ввода "и перемешивания компонентов, их порядок ввода производятся существующим способом для каждого состава пороха и топлива. Количество вводимого раствора ПАА подбирают применительно к конкретной марке топлива с учетом количества вводимых в рецептуру соединений металлов и других твердых добавок.The technical result of the invention is to develop a method for the manufacture of gunpowder and ballistic type fuel, including introducing into the digester and mixing in an aqueous medium components - nitrocellulose fibers, processing aids, combustion modifiers, plasticizers and chemical resistance stabilizers to obtain a fuel mass. In this case, when mixing the fuel components, after the plasticizers are introduced into the digester, a 0.5-1.0% aqueous solution of polyacrylamide (PAA) is uniformly introduced, after which they are mixed for at least 10 minutes. The temperature-time regimes for introducing and mixing the components, their order of entry, are carried out in the existing way for each composition of the powder and fuel. The amount of PAA solution to be added is selected for a specific brand of fuel taking into account the amount of metal compounds and other solid additives introduced into the formulation.

Дальнейшую переработку топлива (отжим топливной массы, вальцевание, прессование заготовок топлива) осуществляют известными способами.Further fuel processing (fuel mass extraction, rolling, pressing of fuel blanks) is carried out by known methods.

Сущность патентуемого способа заключается в использовании в процессе смешения компонентов порохов и топлив технологической добавки в виде водного раствора ПАА, обладающего активной ионогенной способностью, что с одной стороны позволяет максимально увеличить осаждение соединений металлов и других твердых добавок на волокна НЦ, а, с другой стороны, опосредованно увеличить энергетику порохов и твердого ракетного топлива, за счет максимального удаления из рецептуры топлива водорастворимого ПАА в процессе отжима. Осаждение твердых частиц осуществляется путем их флокуляции на волокнах НЦ за счет адсорбции на их поверхности полимера ПАА.The essence of the patented method is to use in the process of mixing the components of gunpowder and fuels a technological additive in the form of an aqueous solution of PAA with active ionic ability, which, on the one hand, maximizes the deposition of metal compounds and other solid additives on NC fibers, and, on the other hand, indirectly increase the energy of powders and solid rocket fuel, due to the maximum removal of water-soluble PAA from the fuel formulation during the spin cycle. The deposition of solid particles is carried out by flocculation on the NC fibers due to the adsorption of PAA polymer on their surface.

В таблице приведены примеры реализации патентуемого способа.The table shows examples of the implementation of the patented method.

Результаты экспериментальных проверок патентуемого способа показывают, что введение ПАА при изготовлении топливной массы значительно сокращает потери соединений металлов и других твердых добавок за счет механизма адсорбционной флокуляции с 19,6 до 1,2-2,4% (см. таблицу). Вследствие этого, топливные композиции более надежно обеспечивают требуемый уровень энергетических и баллистических характеристик. Кроме того, достигается значительное уменьшение загрязнения технологических стоков, в том числе солями тяжелых металлов.The results of experimental checks of the patented method show that the introduction of PAA in the manufacture of fuel mass significantly reduces the loss of metal compounds and other solid additives due to the adsorption flocculation mechanism from 19.6 to 1.2-2.4% (see table). As a result, fuel compositions more reliably provide the required level of energy and ballistic characteristics. In addition, a significant reduction in pollution of process effluents, including salts of heavy metals, is achieved.

ТаблицаTable Наименование операцийName of operations Режимы изготовленияProduction Modes Прототип по патенту RU 2167137Prototype according to patent RU 2167137 По предлагаемому техническому решениюAccording to the proposed technical solution Опыт.IExperience.I Опыт.IIExperience. II 1. Осаждение оксида меди на волокнах НЦ1. The deposition of copper oxide on the fibers of the NC Ввод в водную смесь НЦ в соотношении 1:18 при температуре 85÷105°С ацетата медиInjection of SC into the water mixture in a ratio of 1:18 at a temperature of 85 ÷ 105 ° С of copper acetate -- -- 2. Осаждение оксида свинца на волокнах НЦ.2. The deposition of lead oxide on the fibers of the SC. Окисление ацетата или нитрата свинца гипохлоритом кальция или натрия в водной взвеси НЦ при температуре 60÷80°СOxidation of lead acetate or nitrate with calcium or sodium hypochlorite in an aqueous suspension of SC at a temperature of 60 ÷ 80 ° С -- -- 3. Залив воды3. Gulf of water ФакультативноOptional Фак-ноFak-no Фак-ноFak-no 4. Ввод НЦ, мин.4. Enter SC, min 1-31-3 1-31-3 1-31-3 5. Перемешивание, мин, не менее5. Stirring, min, not less 55 55 55 6. Ввод технологических добавок, мин.6. Input technological additives, min. 0,5-1,00.5-1.0 0,5-1,00.5-1.0 0,5-1,00.5-1.0 7. Перемешивание, мин, не менее7. Stirring, min, not less 55 55 55 8. Ввод катализаторов горения, мин.8. Input of combustion catalysts, min. -- 0,5-1,00.5-1.0 0,5-1,00.5-1.0 9. Перемешивание, мин, не менее9. Stirring, min, not less -- 55 55 10. Ввод стабилизатора горения, мин10. Input stabilizer combustion, min 0,5-1,00.5-1.0 0,5-1,00.5-1.0 0,5-1,00.5-1.0 11. Перемешивание, мин, не менее11. Stirring, min, not less 55 55 55 12. Ввод кристаллического ВВ, мин.12. The input of crystalline explosives, min. 0,5-1,00.5-1.0 0,5-1,00.5-1.0 0,5-1,00.5-1.0 13. Перемешивание, мин, не менее13. Stirring, min, not less 55 55 55 14. Ввод углерода технического, мин.14. Entering technical carbon, min. 0,5-1,00.5-1.0 0,5-1,00.5-1.0 0,5-1,00.5-1.0

Продолжение ТаблицыTable continuation Наименование операцийName of operations Режимы изготовленияProduction Modes Прототип по патенту RU 2167137Prototype according to patent RU 2167137 По предлагаемому техническому решениюAccording to the proposed technical solution Опыт.IExperience.I Опыт.IIExperience. II 15. Перемешивание, мин, не менее15. Stirring, min, not less 55 55 55 16. Ввод смеси пластификаторов со стабилизатором хим.стойкости, мин.16. Entering a mixture of plasticizers with a stabilizer chemical resistance, min. 20-2520-25 20-2520-25 20-2520-25 17. Перемешивание, мин, не менее17. Stirring, min, not less 30thirty 30thirty 15-3015-30 18. Ввод 0,5-1% раствора ПАА, мин.18. Enter 0.5-1% PAA solution, min. -- 0,5-1,00.5-1.0 0,5-1,00.5-1.0 19. Перемешивание, мин, не менее19. Stirring, min, not less 1010 30thirty 1010 30thirty Количество введенного полиакрил-амида в % к массе топливаThe amount of introduced polyacrylamide in% by weight of fuel -- 0,010.01 0,010.01 0,50.5 0,50.5 Суммарное количество твердых добавок, введенных в топливо, %,The total amount of solid additives introduced into the fuel,%, 10,210,2 8,48.4 8,48.4 29,029.0 29,029.0 Суммарное количество твердых добавок в топливе по анализу, %,The total amount of solid additives in the fuel by analysis,%, 8,28.2 8,38.3 8,38.3 28,428,4 28,328.3 Потери твердых добавок, %Loss of solid additives,% 19,619.6 1,21,2 1,21,2 2,12.1 2,42,4 Примечание: 1. Опытные образцы готовились в реакторе объемом 14 дм3, модуль смешения (топливо: вода)=1:7. Температура смешения 25°С. Масса опытного образца 1,5 кг.
2. Использовался порошкообразный ПАА марки "Праестол-2510".
Note: 1. Prototypes were prepared in a reactor with a volume of 14 dm 3 , mixing module (fuel: water) = 1: 7. Mixing temperature 25 ° C. The weight of the prototype is 1.5 kg.
2. Used powdered PAA brand Praestol-2510.

Claims (2)

1. Способ изготовления пороха и топлива баллиститного типа, включающий введение в варочный котел и смешение в водной среде компонентов - волокон нитроцеллюлозы, технологических добавок, модификаторов горения, пластификаторов и стабилизаторов химической стойкости с получением топливной массы, отличающийся тем, что при смешении компонентов топлива после ввода пластификаторов равномерно вводят 0,5...1,0%-ный водный раствор полиакриламида, после чего ведут смешение в течение не менее 10 мин, затем производят отжим топливной массы, вальцевание и прессование топливных заготовок.1. A method of manufacturing gunpowder and ballistic type fuel, including introducing into the digester and mixing in an aqueous medium components - nitrocellulose fibers, processing aids, combustion modifiers, plasticizers and stabilizers of chemical resistance to obtain a fuel mass, characterized in that when mixing the fuel components after introducing plasticizers uniformly injected with a 0.5 ... 1.0% aqueous solution of polyacrylamide, after which they are mixed for at least 10 minutes, then the fuel mass is pressed, rolled and pressing fuel blanks. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют водный раствор полиакриламида, приготовленный предпочтительно из порошкообразного полиакриламида.2. The method according to claim 1, characterized in that they use an aqueous solution of polyacrylamide, prepared preferably from powdered polyacrylamide.
RU2005117317/02A 2005-06-06 2005-06-06 Method of producing powder and ballistite propellant RU2288208C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005117317/02A RU2288208C1 (en) 2005-06-06 2005-06-06 Method of producing powder and ballistite propellant

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005117317/02A RU2288208C1 (en) 2005-06-06 2005-06-06 Method of producing powder and ballistite propellant

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2288208C1 true RU2288208C1 (en) 2006-11-27

Family

ID=37664414

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2005117317/02A RU2288208C1 (en) 2005-06-06 2005-06-06 Method of producing powder and ballistite propellant

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2288208C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2458895C1 (en) * 2011-04-15 2012-08-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт полимерных материалов" Method of modifying surface of octogene with polyacrylamide

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2458895C1 (en) * 2011-04-15 2012-08-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт полимерных материалов" Method of modifying surface of octogene with polyacrylamide

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102675540B (en) Heavy metal ion adsorption resin and preparation method thereof
CN101342485A (en) Method for preparing quaternary amines salt cationic adsorption agent with plant of high cellulose content
CN104193920A (en) Amphiprotic humic acid grafted copolymer coal water slurry dispersing agent as well as preparation and application thereof
CN110092482B (en) Method for realizing synchronous PND-DNRA (pneumatic digital-to-analogue conversion) treatment of carbon-nitrogen-containing wastewater based on immobilized beads
CN112441804B (en) Preparation method of dephosphorization and denitrification type biological filter material and application of dephosphorization and denitrification type biological filter material in integrated rural domestic sewage treatment equipment
CN106186285A (en) Water treatment filler based on modified biomass lime-ash and preparation method thereof
CN111850052A (en) Method for preparing gas by mixing and fermenting kitchen waste and sugarcane tails through charcoal enhancement
CN106995221A (en) A kind of removal of heavy metal ions agent and its synthetic method with autoflocculation function
CN111320268A (en) Autotrophic and heterotrophic synergetic denitrification nitrogen removal method
RU2288208C1 (en) Method of producing powder and ballistite propellant
CN105859492A (en) Special compound oil phase for emulsion explosive and preparation method thereof
CN105503750B (en) The synthetic method of the oxide of 2,6 diaminourea, 3,5 dinitro pyrazine 1
CN106928265B (en) A kind of preparation method of carborane radical ammonium perchlorate
CN104098172A (en) Culture method of sulfur synergy denitrification simultaneous nitrogen and phosphorous removal granular sludge
CN101293631B (en) Uses of water hyacinth
CN1084781C (en) Leonardite resin brine type filter loss reduction agent and method for prep. same
CN101798149B (en) Method for treating three-element composite-driven produced water
CN108655157A (en) A kind of detoxification treatment process for changing blacklead
CN108219061A (en) A kind of aqueous EAU synthesizes the preparation method of pure acrylic latex with no soap
CN102702404A (en) Preparation method of polyvinylidene fluoride material
CN110734306A (en) Full-soluble small-molecule organic fertilizer and production process thereof
CN116425600B (en) White mud-based inert filler composition, white mud-based inert filler, preparation method of white mud-based inert filler, ammonium nitrate fuel oil explosive composition and ammonium nitrate fuel oil explosive
CN102923930A (en) Composite reagent in sludge chemical drying
CN110374529B (en) Recovery processing method of drilling rock debris, product and application thereof
CN110845002B (en) Method for improving sewage treatment and sludge combustion effects by coal dust activated sludge process

Legal Events

Date Code Title Description
PC43 Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions

Effective date: 20141204

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20190607