RU2465257C1 - Thermoplastic armour compound for charge of solid rocket propellant of ballistite type - Google Patents
Thermoplastic armour compound for charge of solid rocket propellant of ballistite type Download PDFInfo
- Publication number
- RU2465257C1 RU2465257C1 RU2011130010/04A RU2011130010A RU2465257C1 RU 2465257 C1 RU2465257 C1 RU 2465257C1 RU 2011130010/04 A RU2011130010/04 A RU 2011130010/04A RU 2011130010 A RU2011130010 A RU 2011130010A RU 2465257 C1 RU2465257 C1 RU 2465257C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- armour
- thermoplastic
- charge
- ethyl cellulose
- cellulose
- Prior art date
Links
Abstract
Description
ИAND
зобретение относится к области ракетной техники, а именно к разработке бронирующего состава для вкладного заряда твердого ракетного топлива (ТРТ) баллиститного типа.The invention relates to the field of rocket technology, namely to the development of an armor composition for the ballistic type solid rocket fuel (TRT) charge.
Известны рецептуры бронесоставов на основе негорючего эфира целлюлозы -ацетилцеллюлозы: патенты RU 2179989 от 27.02.2002, RU 2276174 от 19.01.2005 и RU 2215723 от 11.01.2002 г. Применение в основе топлива и бронепокрытия сходных по своей природе полимеров (нитроцеллюлозы и ацетилцеллюлозы) облегчает задачу сближения их термомеханических свойств, что очень существенно для надежной эксплуатации заряда в широком диапазоне температур. Однако общим недостатком указанных бронесоставов является высокая сорбционная способность по отношению к нитропластификаторам топлива заряда, что приводит в процессе производства и хранения заряда к насыщению бронепокрытия нитроэфирами, а это может привести к прогарам бронепокрытия и аномальной работе ракетного двигателя. Бронесостав по патенту RU 2215723 от 11.02.2002 г., МПК C06B 21/00, C06D 5/00 принят авторами за прототип.Known formulations of armored compounds based on non-combustible cellulose ether-acetyl cellulose: patents RU 2179989 from 02.27.2002, RU 2276174 from 01.19.2005 and RU 2215723 from 01.01.2002. The use of polymers of similar nature (nitrocellulose and cellulose acetate) as a base for fuel and armored coatings facilitates the task of bringing their thermomechanical properties closer, which is very important for reliable charge operation in a wide temperature range. However, a common drawback of these armored compositions is the high sorption ability of charge fuel with respect to nitroplasticizers, which leads to saturation of the armor coating with nitroesters during the production and storage of the charge, and this can lead to burnout of the armor coating and abnormal operation of the rocket engine. Armored personnel according to the patent RU 2215723 of 02/11/2002, IPC C06B 21/00, C06D 5/00 adopted by the authors for the prototype.
Технической задачей предлагаемого изобретения является разработка термопластичного бронесостава на основе этилцеллюлозы для бронирования заряда из ТРТ как способом литья под давлением, так и способами экструзии и обмотки, обладающего более высокой противодиффузионной стойкостью по отношению к нитроэфирам топлива и удовлетворительными механическими, адгезионными и технологическими свойствами.The technical task of the invention is the development of a thermoplastic armor based on ethyl cellulose for booking a charge from TPT both by injection molding and by extrusion and winding methods, which have higher anti-diffusion resistance to fuel nitroesters and satisfactory mechanical, adhesive and technological properties.
Технический результат изобретения заключается в разработке термопластичного бронесостава для бронирования заряда из ТРТ.The technical result of the invention lies in the development of a thermoplastic armor for booking a charge from TRT.
Бронесостав включает, мас.%:The armor includes, wt.%:
В состав эфироцеллюлозных композиций всегда вводят пластификаторы, которые придают им пластичность, расширяют интервал высокоэластического состояния, улучшают морозостойкость. Лучшими пластификаторами этилцеллюлозы являются эфиры фталевой кислоты, наиболее широко применяемым из которых является дибутилфталат. Макромолекулы эфиров целлюлозы подвержены деструкции под действием тепла, кислорода, света и т.д, что приводит к снижению степени их полимеризации, выделению газообразных продуктов. Стойкость этилцеллюлозы к воздействию неблагоприятных факторов повышают введением соответствующих ингибиторов и антиоксидантов, например, производных ароматических аминов - N-MHA, ДФА и 2-НДФА.Plasticizers are always introduced into the composition of ether-cellulose compositions, which give them plasticity, expand the range of highly elastic state, and improve frost resistance. The best plasticizers for ethyl cellulose are phthalic acid esters, the most widely used of which is dibutyl phthalate. The macromolecules of cellulose ethers are subject to degradation under the influence of heat, oxygen, light, etc., which leads to a decrease in the degree of their polymerization, the release of gaseous products. The resistance of ethyl cellulose to the effects of adverse factors is increased by the introduction of appropriate inhibitors and antioxidants, for example, derivatives of aromatic amines - N-MHA, DFA and 2-NDPA.
Сущность изобретения представлена в таблице и заключается в замене в существующем бронесоставе (прототипе) по патенту RU 2215723 ацетилцеллюлозы на этил-целлюлозу, обладающую существенно более низкой (в 4 раза) поглощающей способностью нитроэфиров топлива, введении в рецептуру бронесостава дибутилфталата в качестве пластификатора и синергической смеси N-метил-п-нитроанилина, дифениламина и 2-нитродифениламина в соотношении 3:1:1 в качестве стабилизатора химической стойкости этил-целлюлозы.The invention is presented in the table and consists in the replacement in the existing armor composition (prototype) of the patent RU 2215723 of ethyl cellulose with ethyl cellulose, which has a significantly lower (4 times) absorption capacity of fuel nitroesters, the introduction of dibutyl phthalate as a plasticizer and synergistic mixture in the armor composition N-methyl-p-nitroaniline, diphenylamine and 2-nitrodiphenylamine in a ratio of 3: 1: 1 as a stabilizer of the chemical resistance of ethyl cellulose.
Заявляемые пределы соотношений компонентов в рецептуре бронесостава определялись экспериментальным путем и являются оптимальными, обеспечивая удовлетворительные механические, адгезионные и технологические свойства бронесостава.The claimed limits of the ratios of the components in the formulation of the armored composition were determined experimentally and are optimal, providing satisfactory mechanical, adhesive and technological properties of the armored composition.
Рецептуры примеров патентуемого бронесостава с различным содержанием компонентов, их механические, адгезионные и технологические свойства приведены в таблице. Там же для сравнения показаны соответствующие характеристики прототипа.Formulations of examples of patentable armored composition with different content of components, their mechanical, adhesive and technological properties are shown in the table. There, for comparison, the corresponding characteristics of the prototype are shown.
Показатель текучести расплава определялся по ГОСТ 11645-73, он характеризует реологические свойства бронесостава при следующих условиях:The melt flow rate was determined according to GOST 11645-73, it characterizes the rheological properties of the armored composition under the following conditions:
масса груза - 3,8 кгcargo weight - 3.8 kg
диаметр капилляра - 1,18 ммcapillary diameter - 1.18 mm
температура испытания - 175°С.test temperature - 175 ° C.
Из данных таблицы следует, что примеры 1, 2 и 3 предлагаемого бронесостава имеют значения механических характеристик, а также прочности скрепления с ТРТ практически на одном уровне с прототипом. Бронесостав примера 5 с повышенным содержанием этилцеллюлозы (83%), пониженным содержанием дибутилфталата (16,8%) и стабилизатора - синергической смеси N-MHA, ДФА и 2-НДФА в соотношении 3:1:1 (0,2%) имеет низкое значение ПТР - 1,0 г/10 мин и не может быть переработан методом литья под давлением и методом экструзии; пример 1, где содержание дибутилфталата выше заявленного предела и составляет 37%, имеет высокий показатель текучести расплава (ПТР - 13,2 г/10 мин) и требует бронирования при пониженных температурах, в результате чего снижается прочность скрепления бронесостава с ТРТ (до 30 кгс/см2).From the data of the table it follows that examples 1, 2 and 3 of the proposed armored composition have the values of mechanical characteristics, as well as the strength of the bond with TRT almost at the same level as the prototype. The armor composition of example 5 with a high content of ethyl cellulose (83%), a low content of dibutyl phthalate (16.8%) and a stabilizer - a synergistic mixture of N-MHA, DFA and 2-NDPA in a ratio of 3: 1: 1 (0.2%) has a low the MFI value is 1.0 g / 10 min and cannot be processed by injection molding and extrusion; example 1, where the content of dibutyl phthalate is higher than the stated limit and is 37%, has a high melt flow rate (PTR - 13.2 g / 10 min) and requires booking at low temperatures, resulting in reduced bond strength of the armor with TPT (up to 30 kgf / cm 2 ).
Технология изготовления предлагаемого бронесостава заключается в сушке этилцеллюлозы, загрузке ее в мешатель и перемешивании для разрыхления в течение 5-7 мин. После этого в мешатель загружается двойная смесь дибутилфталата и стабилизатора и масса дополнительно перемешивается в течение не менее 1,5 ч. Затем подготовленная бронемасса для обеспечения ее полной гомогенизации и пластификации подвергается двухкратной грануляции на шнек-прессе.The manufacturing technology of the proposed armored composition consists in drying ethyl cellulose, loading it into the mixer and mixing to loosen for 5-7 minutes. After that, a double mixture of dibutyl phthalate and stabilizer is loaded into the mixer and the mass is additionally mixed for at least 1.5 hours. Then, the prepared armored mass is subjected to double granulation on the screw press to ensure its complete homogenization and plasticization.
Работоспособность заряда, покрытого предлагаемым бронесоставом, подтверждена широким комплексом лабораторных и огневых стендовых испытаний, в том числе попеременным и длительным термостатированием в диапазоне температур ±60°С на опытно-химическом заводе ФГУП «НИИПМ».The performance of the charge covered by the proposed armored personnel was confirmed by a wide range of laboratory and fire bench tests, including alternating and long-term thermostating in the temperature range of ± 60 ° C at the experimental research plant FGUP NIIPM.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011130010/04A RU2465257C1 (en) | 2011-07-19 | 2011-07-19 | Thermoplastic armour compound for charge of solid rocket propellant of ballistite type |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011130010/04A RU2465257C1 (en) | 2011-07-19 | 2011-07-19 | Thermoplastic armour compound for charge of solid rocket propellant of ballistite type |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2465257C1 true RU2465257C1 (en) | 2012-10-27 |
Family
ID=47147401
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011130010/04A RU2465257C1 (en) | 2011-07-19 | 2011-07-19 | Thermoplastic armour compound for charge of solid rocket propellant of ballistite type |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2465257C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2018178584A1 (en) | 2017-03-30 | 2018-10-04 | Eurenco | Ethyl cellulose films, preparation of same and double-base propellant blocks combustion-inhibited with such films |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3157127A (en) * | 1962-03-15 | 1964-11-17 | Standard Oil Co | Solid propellant grain with cellulose acetate coating |
FR2296604A1 (en) * | 1968-03-28 | 1976-07-30 | Imp Metal Ind Kynoch Ltd | INHIBITION OF THE COMBUSTION OF CERTAIN SURFACES OF LOADS OF SOLID PROPERGOLS |
RU2179989C1 (en) * | 2001-02-05 | 2002-02-27 | Государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт полимерных материалов" | Armoring composition |
RU2215723C2 (en) * | 2002-01-11 | 2003-11-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт полимерных материалов" | Method of inhibiting thermoplastic propellant charge |
RU2217458C1 (en) * | 2002-07-29 | 2003-11-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Пермский завод им. С.М. Кирова" | Armoring compound for ballistate solid fuel insert charge thermoplastic coating |
RU2276174C1 (en) * | 2005-01-19 | 2006-05-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт полимерных материалов" | Thermoplastic low-smoke acetylcellulose-based armoring composition with elevated heat resistance |
-
2011
- 2011-07-19 RU RU2011130010/04A patent/RU2465257C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3157127A (en) * | 1962-03-15 | 1964-11-17 | Standard Oil Co | Solid propellant grain with cellulose acetate coating |
FR2296604A1 (en) * | 1968-03-28 | 1976-07-30 | Imp Metal Ind Kynoch Ltd | INHIBITION OF THE COMBUSTION OF CERTAIN SURFACES OF LOADS OF SOLID PROPERGOLS |
RU2179989C1 (en) * | 2001-02-05 | 2002-02-27 | Государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт полимерных материалов" | Armoring composition |
RU2215723C2 (en) * | 2002-01-11 | 2003-11-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт полимерных материалов" | Method of inhibiting thermoplastic propellant charge |
RU2217458C1 (en) * | 2002-07-29 | 2003-11-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Пермский завод им. С.М. Кирова" | Armoring compound for ballistate solid fuel insert charge thermoplastic coating |
RU2276174C1 (en) * | 2005-01-19 | 2006-05-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт полимерных материалов" | Thermoplastic low-smoke acetylcellulose-based armoring composition with elevated heat resistance |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2018178584A1 (en) | 2017-03-30 | 2018-10-04 | Eurenco | Ethyl cellulose films, preparation of same and double-base propellant blocks combustion-inhibited with such films |
FR3064639A1 (en) * | 2017-03-30 | 2018-10-05 | Eurenco | ETHYLCELLULOSE FILMS AND DOUBLE-BASED PROPERGOL BLOCKS INHIBITED IN COMBUSTION WITH SUCH FILMS |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2008110892A (en) | Highly safe nitramine propellant using nitrocellulose as binder | |
EP0490258A1 (en) | Stable plasticizers for nitrocellulose/nitroguanidine-type compositions | |
RU2465257C1 (en) | Thermoplastic armour compound for charge of solid rocket propellant of ballistite type | |
EP3262015B1 (en) | Ionone stabilisers for nitrocellulose-based propellants | |
KR101649517B1 (en) | Propellant Compositions Comprising Nitramine Oxidants | |
EP3262016B1 (en) | Tocopherol stabilisers for nitrocellulose-based propellants | |
US3103458A (en) | Process for making nitrocellulose pro- | |
AU2014242707B2 (en) | Non-phthalate propellants | |
US9919980B2 (en) | Insensitive munition propellants | |
JP6235195B2 (en) | Propellant composition | |
JP5401888B2 (en) | Single base propellant | |
RU2430902C1 (en) | Composite solid propellant | |
CA2925980C (en) | Stabilized nitrocellulose-based propellant composition | |
JP6998625B2 (en) | Compositions for single-base propulsion powders for ammunition, and ammunition provided with such compositions. | |
JP5987446B2 (en) | Triple base propellant composition | |
GB2512346A (en) | Non-phthalate propellants | |
JP6285528B2 (en) | Propellant composition | |
JP6402899B2 (en) | Triple base propellant composition | |
Tunestål et al. | New stabilizers for NC-propellants Evaluated in Rocket Propellants | |
EP2784054A1 (en) | Insensitive munition propellants | |
US2393802A (en) | Cellulose organic acid ester plastics containing nn'-diphenyl acetamidine | |
JP2022156336A (en) | Triple-base propellant composition | |
JP5655303B2 (en) | Single base propellant | |
US2436116A (en) | Cellulose organic acid ester plastic containing resorcinol monobenzoate | |
RU2472826C1 (en) | Thermoplastic armour composition for coating set-in charge of mixed slow-burning solid propellant |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190720 |