RU2430902C1 - Смесевое твердое ракетное топливо - Google Patents
Смесевое твердое ракетное топливо Download PDFInfo
- Publication number
- RU2430902C1 RU2430902C1 RU2010105568/05A RU2010105568A RU2430902C1 RU 2430902 C1 RU2430902 C1 RU 2430902C1 RU 2010105568/05 A RU2010105568/05 A RU 2010105568/05A RU 2010105568 A RU2010105568 A RU 2010105568A RU 2430902 C1 RU2430902 C1 RU 2430902C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rubber
- carboxyl groups
- terminal
- terminal carboxyl
- isoprene rubber
- Prior art date
Links
Landscapes
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области создания смесевых твердых ракетных топлив, эксплуатируемых в температурном диапазоне от 60 до минус 70°С и применяемых в различных ракетных системах. Смесевое твердое ракетное топливо на основе перхлората аммония содержит полидивинилизопреновый каучук с концевыми эпоксидными группами, полибутадиеновый каучук с концевыми карбоксильными группами, анилин, пара-аминобензойную кислоту, металлическое горючее - алюминий дисперсный, катализатор отверждения - стеарат цинка, в качестве пластификатора - смесь полидивинилизопренового каучука, ди-(2-этилгексил)-себацината и трибутилфосфата, в качестве модификатора горения - продукт ОСФ, причем соотношение полидивинилизопренового каучука с концевыми эпоксидными группами к полибутадиеновому каучуку с концевыми карбоксильными группами составляет 0,9 моля (5,0…7,1 мас.%) на 0,11…0,2 моля (0,54…1,1 мас.%). Предлагаемый состав топлива обладает улучшенными физико-механическими характеристиками во всем температурном диапазоне и малым временем отверждения. 1 табл.
Description
Изобретение относится к области ракетной техники, а именно к смесевому твердому ракетному топливу, эксплуатируемому в температурном диапазоне от 60 до минус 70°С и применяемому в ракетных системах ближнего боя, авиации и системах залпового огня.
Из литературы известно, что на физико-механические характеристики (ФМХ) топлива может влиять длительный цикл полимеризации изделий. Существует смесевое твердое топливо пат. США №3087844, кл. 149-199, заявл. 24.07.59, опубл. 30.04.63 на основе полибутадиена с концевыми карбоксильными группами, перхлората аммония, алюминия и др., которое имеет относительные удлинения 10…39%, прочность 4,69…24,8 кгс/см2, модуль упругости 29,9…539 кгс/см2 при температуре минус 40… минус 59°С. Для обеспечения работоспособности заряда для некоторых видов ракетных систем при температуре минус 50°С при выходе ракетного двигателя на режим в условиях напряженно-деформируемого состояния требуется повышенный уровень ФМХ.
Существует твердое ракетное топливо по патенту РФ №2183608 от 08.08.2000, МПК C06B 25/12, на основе полибутадиеннитрильного каучука, обладающее узким температурным диапазоном (минус 50 - плюс 50°С).
Существует твердое ракетное топливо по патенту США №3902935, от 29.01.64, МПК С06D 5/06, из которого видно, что топливо имеет низкие значения ФМХ.
Патент РФ 2170722 от 31.03.2000, опубл. 20.07.2001, МПК С06D 5/06, как наиболее близкий из аналогов, взятый авторами за прототип, имеет относительные удлинения 29,9…47,1%, прочность 9,7…32,5 кгс/см2, модуль упругости 165…900 кгс/см2 при температуре минус 50… минус 70°С, достаточно высокий уровень деформационных характеристик при отрицательных температурах.
Технической задачей изобретения является создание смесевого твердого ракетного топлива с высоким уровнем относительных удлинений как в области положительных (до 60°С), так и отрицательных (до минус 70°С) температур и уменьшенным временем его отверждения.
Технический результат заключается в том, что смесевое твердое ракетное топливо содержит окислитель - перхлорат аммония, полидивинилизопреновый каучук с концевыми эпоксидными группами, отвердители - полибутадиеновый каучук с концевыми карбоксильными группами, анилин, пара-аминобензойная кислота, пластификаторы - низкомолекулярный полидивинилизопреновый каучук (ПДИ-0), трибутилфосфат (ТБФ), ди-(2-этилгексил)-себацинат (ДОС), катализатор отверждения - цинка стеарат, металлическое горючее - алюминий дисперсный и модификатор горения - продукт ОСФ, используется повышенное содержание полибутадиеновый каучук с концевыми карбоксильными группами по отношению к прототипу, при следующем соотношении, мас.%:
| Полидивинилизопреновый каучук с | |
| концевыми эпоксидными группами | 5,00-7,10 |
| Полибутадиеновый каучук с | |
| концевыми карбоксильными группами | 0,54-1,10 |
| Анилин | 0,02-0,08 |
| Пара-аминобензойная кислота | 0,01-0,03 |
| Пластификаторы | 4,50-6,40 |
| Металлическое горючее | 1,00-15,0 |
| Модификатор горения | 0,05-3,00 |
| Цинка стеарат | 0,01-0,20 |
| Окислитель | Остальное |
В качестве компонентов используются:
Окислитель - перхлорат аммония по ОСТ В 6-02-62-86.
Полидивинилизопреновый каучук с концевыми эпоксидными группами по ТУ 003326-86.
Отвердители - полибутадиеновый каучук с концевыми карбоксильными группами по ТУ 00393-99,
анилин по ГОСТ 5819-78,
пара-аминобензойная кислота (п-АБК) по ТУ 6-09-08-1871-86.
Пластификаторы - низкомолекулярный полидивинилизопреновый каучук (ПДИ-0) по ГОСТ 8728-86,
Трибутилфосфат (ТБФ) по ТУ 2435-305-05763458-01,
Ди-(2-этилгексил)-себацинат (ДОС) по ТУ 003215-88.
Катализатор отверждения - цинка стеарат по ТУ 6-09-17-316-96.
Металлическое горючее - алюминий дисперсный по ОСТ В 84-1841-80.
Модификатор горения - продукт ОСФ по ОСТ 6-02-17-78.
Сущность изобретения показана в таблице, где приведены примеры реализации на образцах топлива предлагаемого изобретения в сравнении с прототипом. Из примеров 2, 3, 4, 5 таблицы видно, что увеличение соотношения полибутадиенового каучука с концевыми карбоксильными группами 0,54…1,1 мас.%, что соответствует 0,11…0,2 моля, на 5,0…7,1 мас.%, что соответствует 0,9 моля, полидивинилизопренового каучука с концевыми эпоксидными группами по сравнению с прототипом позволяет получить величину относительных удлинений при положительных температурах (20…60°С) с 42,1 до 70,1% и в области отрицательных температур (минус 50…70°С) в пределах с 25,1 до 55,1% и при этом сократить время отверждения топлива на 45 часов (с 105 до 60 часов).
В примере 1 показано, что использование в составе топлива соотношения 0,5 мас.% полибутадиенового каучука с концевыми карбоксильными группами на 4,9 мас.% полидивинилизопренового каучука с концевыми эпоксидными группами характеризуется большим временем отверждения - 130 ч, при достаточно высоком уровне механических характеристик (относительное удлинение, прочность, модуль упругости).
Примером 6 показано, что использование в составе топлива 1,2 мас.% полибутадиенового каучука с концевыми карбоксильными группами на 7,2 мас.% полидивинилизопренового каучука с концевыми эпоксидными группами приводит к ухудшению прочностных характеристик при малом времени отверждения - 47 ч.
В примерах 3 и 4 показано, что металлическое горючее - алюминий дисперсный и модификатор горения - продукт ОСФ в заявленных пределах не влияют на уровень механических характеристик и время отверждения состава.
Предлагаемый состав топлива обладает улучшенными ФМХ во всем температурном диапазоне и малым временем отверждения. Топливо испытано в опытных условиях во ФГУП «НИИПМ» с положительными результатами.
| Прототип | Содержание компонентов, %, и показатели | |||||||
| Компоненты и | № пат. | примеры реализации составов | ||||||
| характеристики | 2170722 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | |
| Перхлорат аммония | остальное | 76,90 | 77,80 | 84,99 | 70,98 | 75,9 | 76,95 | |
| Алюминий дисперсный | 0,00-20,0 | 9,00 | 9,00 | 1,0 | 15,00 | 9,00 | 9,00 | |
| Полидивинилизопреновый каучук с концевыми эпоксидными группами | 5,03-7,10 | 4,90 | 5,00 | 6,10 | 6,80 | 7,10 | 7,20 | |
| Полибутадиеновый каучук с концевыми карбоксильными группами | 0,40-0,53 | 0,50 | 0,54 | 0,70 | 0,70 | 1,10 | 1,20 | |
| Анилин | 0,03-0,08 | 0,08 | 0,05 | 0,07 | 0,02 | 0,08 | 0,07 | |
| п-АБК | 0,01-0,03 | 0,02 | 0,01 | 0,03 | 0,03 | 0,02 | 0,03 | |
| Модификатор горения | может быть | 3,00 | 2,90 | 1,90 | 0,05 | 1,00 | 0,10 | |
| Пластификаторы | 4,50-6,20 | 5,50 | 4,50 | 5,20 | 6,40 | 5,70 | 5,40 | |
| Цинка стеарат | 0,00-0,10 | 0,10 | 0,20 | 0,01 | 0,02 | 0,10 | 0,05 | |
| Вязкость т/м, П | - | 5300 | 3100 | 3900 | 4200 | 3700 | 5100 | |
| Время отверждения при 80°С, час | - | 130 | 105 | 87 | 68 | 60 | 47 | |
| Механические характеристики составов | ||||||||
| Относительное удлинение, %, при | ||||||||
| 60°С | - | - | 42,10 | - | 59,80 | 57,30 | - | |
| 50°С | 27,80-40,90 | 34,80 | 49,70 | 51,20 | 62,30 | 61,80 | 60,40 | |
| 20% | 32,90-60,40 | 39,20 | 58,70 | 52,90 | 66,20 | 70,10 | 70,90 | |
| минус 50°С | 29,90-47,10 | 43,20 | 46,90 | 53,30 | 49,30 | 55,10 | 50,20 | |
| минус 70°С | 17,40-41,80 | 36,30 | 25,10 | 38,30 | 48,60 | 52,60 | 29,80 | |
| Прочность топлива, кгс/см2, при | ||||||||
| 60°С | - | - | 5,10 | - | 3,90 | 3,9 | - | |
| 50°С | 1,60-7,80 | 5,20 | 6,50 | 6,00 | 4,80 | 4,5 | 1,90 | |
| 20°С | 2,00-8,50 | 5,60 | 6,80 | 7,00 | 6,20 | 5,7 | 2,10 | |
| минус 50°С | 9,70-32,50 | 16,50 | 32,80 | 23,00 | 23,20 | 15,9 | 16,10 | |
| минус 70°С | 22,00-47,0 | 37,00 | 41,00 | 42,80 | 38,70 | 47,6 | 21,30 | |
| Модуль упругости, кгс/см2, при | ||||||||
| 60°С | - | - | 27,10 | - | 14,00 | 15,30 | - | |
| 50°С | 18,00-90,00 | 28,00 | 31,00 | 29,00 | 17,00 | 19,00 | 9,00 | |
| 20°С | 20,40-106,00 | 32,00 | 39,00 | 36,00 | 21,00 | 28,00 | 13,00 | |
| минус 50°С | 165,00-669,00 | 419,00 | 382,00 | 380,00 | 283,00 | 223,00 | 319,00 | |
| минус 70°С | 468,00-900,00 | 621,00 | 577,00 | 612,00 | 427,00 | 535,00 | 347,00 | |
Claims (1)
- Смесевое твердое ракетное топливо, включающее окислитель - перхлорат аммония, полидивинилизопреновый каучук с концевыми эпоксидными группами, отвердители - полибутадиеновый каучук с концевыми карбоксильными группами, анилин, парааминобензойная кислота, пластификаторы - полидивинилизопреновый каучук, ди-(2-этилгексил)-себацинат, трибутилфосфат, катализатор отверждения - цинка стеарат, модификатор горения, металлическое горючее - алюминий дисперсный, отличающееся тем, что в качестве модификатора горения используют продукт ОСФ и увеличенное соотношение полибутадиенового каучука с концевыми карбоксильными группами к полидивинилизопреновому каучуку с концевыми эпоксидными группами составляет 0,11…0,2 моля (0,54-1,10 мас.%) на 0,9 моля (5,00-7,10 мас.%) соответственно при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Полидивинилизопреновый каучук с концевыми эпоксидными группами 5,00-7,10 Полибутадиеновый каучук с концевыми карбоксильными группами 0,54-1,10 Анилин 0,02-0,08 Пара-аминобензойная кислота 0,01-0,03 Полидивинилизопреновый каучук Ди-(2-этилгексил)-себацинат 4,50-6,40 Трибутилфосфат Алюминий дисперсный 1,00-15,0 Продукт ОСФ 0,05-3,00 Цинка стеарат 0,01-0,20 Перхлорат аммония остальное
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010105568/05A RU2430902C1 (ru) | 2010-02-16 | 2010-02-16 | Смесевое твердое ракетное топливо |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010105568/05A RU2430902C1 (ru) | 2010-02-16 | 2010-02-16 | Смесевое твердое ракетное топливо |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2430902C1 true RU2430902C1 (ru) | 2011-10-10 |
Family
ID=44805058
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010105568/05A RU2430902C1 (ru) | 2010-02-16 | 2010-02-16 | Смесевое твердое ракетное топливо |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2430902C1 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2594218C2 (ru) * | 2014-08-04 | 2016-08-10 | Алексей Геннадьевич Ребеко | Новые ракетные топлива на основе перхлоратов металлов |
| RU2639146C1 (ru) * | 2017-04-24 | 2017-12-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Институт по проектированию производств органического синтеза" | Катализатор скорости горения на основе продукта ОСФ |
-
2010
- 2010-02-16 RU RU2010105568/05A patent/RU2430902C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2594218C2 (ru) * | 2014-08-04 | 2016-08-10 | Алексей Геннадьевич Ребеко | Новые ракетные топлива на основе перхлоратов металлов |
| RU2639146C1 (ru) * | 2017-04-24 | 2017-12-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Институт по проектированию производств органического синтеза" | Катализатор скорости горения на основе продукта ОСФ |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5318342B2 (ja) | ニトロセルロースをバインダーとした高安全性ニトラミン発射薬 | |
| RU2430902C1 (ru) | Смесевое твердое ракетное топливо | |
| CN105884564B (zh) | 一种nepe推进剂燃速抑制剂 | |
| KR101649517B1 (ko) | 니트라민 산화제를 포함하는 추진제 조성물 | |
| US10590047B2 (en) | Ionone stabilisers for nitrocellulose-based propellants | |
| CN107311826A (zh) | 提高固体推进剂力学性能的组合功能助剂及包含该组合功能助剂的固体推进剂 | |
| US6183574B1 (en) | Processing procedure for isocyanate cured propellants containing some bismuth compounds | |
| CN103333036B (zh) | 一种低临界压力双基推进剂 | |
| ES2870548T3 (es) | Propulsores de munición insensible | |
| ES2815524T3 (es) | Propulsores sin ftalatos | |
| JP6235195B2 (ja) | 発射薬組成物 | |
| US3957549A (en) | Low signature propellants based on acrylic prepolymer binder | |
| CA2925980C (en) | Stabilized nitrocellulose-based propellant composition | |
| US3767489A (en) | Nitrasol propellant | |
| JP5987446B2 (ja) | トリプルベース発射薬組成物 | |
| JP2017075092A (ja) | 発射薬組成物 | |
| JP6402899B2 (ja) | トリプルベース発射薬組成物 | |
| US3249475A (en) | Polybutadiene rocket propellant compositions | |
| RU2241693C1 (ru) | Твердое ракетное топливо | |
| Singh et al. | Studies on low vulnerability gun propellants based on conventional binders and energetic plasticizers | |
| DE102022001613A1 (de) | Treibmittel umfassend polymere Haftvermittler für ADN-basierte Raketentreibstoffe | |
| DE19757469A1 (de) | Treibladungspulver für Rohrwaffen | |
| US20210221752A1 (en) | Long unsaturated aliphatic chains as stabilisers for nitrate esters and nitrocellulose-based applications | |
| RU2487109C1 (ru) | СФЕРИЧЕСКИЙ ПИРОКСИЛИНОВЫЙ ПОРОХ ДЛЯ 9 мм СПОРТИВНОГО ПИСТОЛЕТНОГО ПАТРОНА | |
| RU2281276C1 (ru) | Твердое ракетное топливо баллиститного типа |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20130912 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200217 |