SE506194C2 - Strängsprutbar drivmedelskomposition för eldvapen och strängsprutat drivmedel framställt därav - Google Patents
Strängsprutbar drivmedelskomposition för eldvapen och strängsprutat drivmedel framställt däravInfo
- Publication number
- SE506194C2 SE506194C2 SE9200590A SE9200590A SE506194C2 SE 506194 C2 SE506194 C2 SE 506194C2 SE 9200590 A SE9200590 A SE 9200590A SE 9200590 A SE9200590 A SE 9200590A SE 506194 C2 SE506194 C2 SE 506194C2
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- composition
- weight
- prepolymer
- explosive
- propellant
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 56
- 239000003380 propellant Substances 0.000 title claims abstract description 10
- 239000002360 explosive Substances 0.000 claims abstract description 23
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims abstract description 20
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 claims abstract description 15
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 claims abstract description 11
- 150000005215 alkyl ethers Chemical class 0.000 claims abstract 2
- IDCPFAYURAQKDZ-UHFFFAOYSA-N 1-nitroguanidine Chemical compound NC(=N)N[N+]([O-])=O IDCPFAYURAQKDZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 claims description 5
- 239000012948 isocyanate Substances 0.000 claims description 4
- 150000002513 isocyanates Chemical class 0.000 claims description 4
- POCJOGNVFHPZNS-ZJUUUORDSA-N (6S,7R)-2-azaspiro[5.5]undecan-7-ol Chemical compound O[C@@H]1CCCC[C@]11CNCCC1 POCJOGNVFHPZNS-ZJUUUORDSA-N 0.000 claims description 3
- LSLGCKBDVWXMSH-UHFFFAOYSA-N 1-[1-(2,2-dinitropropoxy)ethoxy]-2,2-dinitropropane;1-(2,2-dinitropropoxymethoxy)-2,2-dinitropropane Chemical compound [O-][N+](=O)C([N+]([O-])=O)(C)COCOCC(C)([N+]([O-])=O)[N+]([O-])=O.[O-][N+](=O)C(C)([N+]([O-])=O)COC(C)OCC(C)([N+]([O-])=O)[N+]([O-])=O LSLGCKBDVWXMSH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- BSPUVYFGURDFHE-UHFFFAOYSA-N Nitramine Natural products CC1C(O)CCC2CCCNC12 BSPUVYFGURDFHE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- POCJOGNVFHPZNS-UHFFFAOYSA-N isonitramine Natural products OC1CCCCC11CNCCC1 POCJOGNVFHPZNS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- FWVCSXWHVOOTFJ-UHFFFAOYSA-N 1-(2-chloroethylsulfanyl)-2-[2-(2-chloroethylsulfanyl)ethoxy]ethane Chemical compound ClCCSCCOCCSCCCl FWVCSXWHVOOTFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N ether Substances CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 abstract description 5
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 15
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 7
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 6
- 150000004292 cyclic ethers Chemical class 0.000 description 5
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 5
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 4
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 4
- 239000004848 polyfunctional curative Substances 0.000 description 4
- 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 3
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 3
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 3
- IXYHLWZRPFVFON-UHFFFAOYSA-N (3-methyloxetan-3-yl)methyl nitrate Chemical compound [O-][N+](=O)OCC1(C)COC1 IXYHLWZRPFVFON-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004971 Cross linker Substances 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241001122767 Theaceae Species 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 2
- 125000000449 nitro group Chemical class [O-][N+](*)=O 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- QUAMCNNWODGSJA-UHFFFAOYSA-N 1,1-dinitrooxybutyl nitrate Chemical compound CCCC(O[N+]([O-])=O)(O[N+]([O-])=O)O[N+]([O-])=O QUAMCNNWODGSJA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VNFLEHQQCBKODU-UHFFFAOYSA-N 3-methyl-3-(nitromethyl)oxetane Chemical compound [O-][N+](=O)CC1(C)COC1 VNFLEHQQCBKODU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N Ethyl urethane Chemical compound CCOC(N)=O JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N Ethylene oxide Chemical compound C1CO1 IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001209 Low-carbon steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 description 1
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000020 Nitrocellulose Substances 0.000 description 1
- SNIOPGDIGTZGOP-UHFFFAOYSA-N Nitroglycerin Chemical compound [O-][N+](=O)OCC(O[N+]([O-])=O)CO[N+]([O-])=O SNIOPGDIGTZGOP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000006 Nitroglycerin Substances 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- FJWGYAHXMCUOOM-QHOUIDNNSA-N [(2s,3r,4s,5r,6r)-2-[(2r,3r,4s,5r,6s)-4,5-dinitrooxy-2-(nitrooxymethyl)-6-[(2r,3r,4s,5r,6s)-4,5,6-trinitrooxy-2-(nitrooxymethyl)oxan-3-yl]oxyoxan-3-yl]oxy-3,5-dinitrooxy-6-(nitrooxymethyl)oxan-4-yl] nitrate Chemical compound O([C@@H]1O[C@@H]([C@H]([C@H](O[N+]([O-])=O)[C@H]1O[N+]([O-])=O)O[C@H]1[C@@H]([C@@H](O[N+]([O-])=O)[C@H](O[N+]([O-])=O)[C@@H](CO[N+]([O-])=O)O1)O[N+]([O-])=O)CO[N+](=O)[O-])[C@@H]1[C@@H](CO[N+]([O-])=O)O[C@@H](O[N+]([O-])=O)[C@H](O[N+]([O-])=O)[C@H]1O[N+]([O-])=O FJWGYAHXMCUOOM-QHOUIDNNSA-N 0.000 description 1
- UKLDJPRMSDWDSL-UHFFFAOYSA-L [dibutyl(dodecanoyloxy)stannyl] dodecanoate Chemical compound CCCCCCCCCCCC(=O)O[Sn](CCCC)(CCCC)OC(=O)CCCCCCCCCCC UKLDJPRMSDWDSL-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- LNWBFIVSTXCJJG-UHFFFAOYSA-N [diisocyanato(phenyl)methyl]benzene Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(N=C=O)(N=C=O)C1=CC=CC=C1 LNWBFIVSTXCJJG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DHKHKXVYLBGOIT-UHFFFAOYSA-N acetaldehyde Diethyl Acetal Natural products CCOC(C)OCC DHKHKXVYLBGOIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001241 acetals Chemical class 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- DVARTQFDIMZBAA-UHFFFAOYSA-O ammonium nitrate Chemical compound [NH4+].[O-][N+]([O-])=O DVARTQFDIMZBAA-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- -1 bis-2 Chemical compound 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 1
- 239000012975 dibutyltin dilaurate Substances 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 1
- 238000007429 general method Methods 0.000 description 1
- 230000002068 genetic effect Effects 0.000 description 1
- 229960003711 glyceryl trinitrate Drugs 0.000 description 1
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 229920001220 nitrocellulos Polymers 0.000 description 1
- 229940079938 nitrocellulose Drugs 0.000 description 1
- AHHWIHXENZJRFG-UHFFFAOYSA-N oxetane Chemical compound C1COC1 AHHWIHXENZJRFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ADZAAKGRMMGJKM-UHFFFAOYSA-N oxiran-2-ylmethyl nitrate Chemical compound [O-][N+](=O)OCC1CO1 ADZAAKGRMMGJKM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000013618 particulate matter Substances 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000000638 solvent extraction Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C06—EXPLOSIVES; MATCHES
- C06B—EXPLOSIVES OR THERMIC COMPOSITIONS; MANUFACTURE THEREOF; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS EXPLOSIVES
- C06B25/00—Compositions containing a nitrated organic compound
- C06B25/34—Compositions containing a nitrated organic compound the compound being a nitrated acyclic, alicyclic or heterocyclic amine
-
- 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
-
- 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
- C06B45/105—The resin being a polymer bearing energetic groups or containing a soluble organic explosive
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
- C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
- C08G18/40—High-molecular-weight compounds
- C08G18/48—Polyethers
- C08G18/50—Polyethers having heteroatoms other than oxygen
- C08G18/5021—Polyethers having heteroatoms other than oxygen having nitrogen
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)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Medicinal Preparation (AREA)
Description
10
15
20
25
30
35
BNSDOCID:
sus 194 2
en viskositet inom ett område, som medger relativt enkel
strängsprutning till önskad drivmedelform för införande i en
drivmedelladdning och som ändå säkerställer att extrudatet
när det väl formats är relativt fritt från klibbighet och
upprätthåller sin form utan att falla ihop.
Ett annat krav med växande betydelse är att eldvapendriv-
medlet i sin slutliga strängsprutade och härdade form skall
uppvisa låg känslighet för angrepp eller oavsiktlig tändning.
Denna egenskap är speciellt viktig för eldvapendrivmedel som
skall användas i ammunition som lagras inom ett begränsat
utrymme, såsom skrovet i en stridsvagn, som utgör mål för
fiendeangrepp, i synnerhet höghastighetssplitter från spräng-
skott och/eller höghastighetsstrålvapen från formade strids-
spetsar.
Kända kolloidala drivmedel för eldvapen uppfyller en del men
inte alla dessa krav. I synnerhet har de en benägenhet att
uppvisa hög känslighet mot angrepp från formade laddningar.
Det är känt att kraftkonstanten hos sådana kompositioner
exempelvis kan förhöjas genom tillsats av energirika parti-
kelformiga explosiva fyllmedelmaterial såsom de känsliga
cykliska nitraminerna RDX och HMX men detta har ytterligare
tenderat att öka känsligheten hos drivmedlet.
Ett syfte med uppfinningen är att undanröja eller åtminstone
till en del avvärja denna nackdel.
Enligt uppfinningen avses sålunda en strängsprutbar driv-
medelkomposition för eldvapen, innefattande 65-85 vikt-%
partikelformigt explosivt fyllmedel, 10-30 vikt-% av en
härdbar blandning av en funktionellt terminerad poly(nitrato-
alkylsubstituerad)-alkyleterprepolymer och ett tvärbindnings-
medel, och 1-12 vikt-% av ett energetiskt mjukningsmedel.
Det har visat sig att drivmedelkomposítioner för eldvapen
enligt uppfinningen bildar strängsprutbara degmassor och
efter strängsprutning till användbara former och härdning
uppvisar kraftkonstanter över 1200 kJ/kg. Även om de kan
506194C2 I >
10
15
20
25
30
35
BNSDOCID:
innehålla stora mängder känsligt partikelformigt sprä
såsom RDX eller HER är de dock oväntat avsevärt mindr J
liga för angrepp av formade laddningar än kolloidala
medel.
Ifrågavarande komposition innefattar företrädesvis 70
82 vikt-% explosivt fyllmedel, 12-25 vikt-% av prepol_f
tvärbindningsmedel~blandningen och 2-10, i synnerhet _
8 vikt-% av det energetiska mjukningsmedlet. Vid pre-«Ü
tvärbindningsmede1-blandningsmängder understigande 12 ,J
tenderar kompositionen att bli styv och svår att strå :g
medan vid mängder över 25 vikt-% extrudatet tenderar _i
kollapsa under sin egen vikt.
För att åstadkomma kompositionen med hög kraftkonstantf
fattar det explosiva fyllmedlet företrädesvis minst en¿
lisk nitramin, såsom RDX eller BMX. '
Eftersom ifrågavarande komposition innehåller såväl en¿
getisk bindemedelprepolymer som ett energetiskt mjukn'v
medel kan en relativt hög kraftkonstant upprätthållas
att i viss omfattning öka proportionerna mellan dessa¿;"~
gredienser i kompositionen under säkning av innehålle lig
explosivt fyllmedel. Även om detta har fördelen med ;Mïq
ning av känsligheten hos kompositionen har en sänknin
mängden explosivt fyllmedel en påtaglig effekt på koq
nens bearbetbarhet. När t ex fyllmedlet innefattar enåw
kornig cyklisk nitramin måste kompositionen innehålla
andel fyllmedel av typiskt över 78% då i annat fall ; L
tet blir för mjukt och tenderar att kollapsa under sin qggš
vikt. f
Det har dock visat sig att när upp till 40 vikt-% och ff
trädesvis 10-25 vikt-% av fyllmedlet innefattar relatik
energifattig, okänslig explosiv pikrit (nitroguanidin)
den totala andelen fyllmedel i kompositionen med fördes
reduceras till mindre än 78% eller t o m mindre än 75th"
Närvaron av nålliknande kristallina partiklar av pikriïw
kompositionen bidrar till att göra extrudatet styvareåi
506194C2 l >
10
15
20
25
30
35
BNSDOCID:
5Û6 194 4
att menligt sänka kraftkonstanten. Effekten med att såväl
reducera den totala mängden fyllmedel som halten högenergi-
sprängämne i detta fyllmedel (d v s genom inkluderande av
pikrit) består i att ytterligare reducera känsligheten hos
den härdade drivmedelkompositionen.
Prepolymeren innefattar företrädesvis en hydroxylterminerad
poly(nitratoalkylsubstituerad cyklisk eter), varvid den
cykliska etern företrädesvis är en oxetan eller en oxiran.
Den cykliska etern har företrädesvis ej mer än två och helst
bara en nitratoalkylsubstituentgrupp. Lämpliga exempel på
cykliska etrar är 3-nitrometyl-3-metyloxetan och glycidyl-
nitrat. Molekylvikten hos prepolymeren, som helst skall vara
en viskös vätska inom temperaturintervallet 30-50°C är före-
trädesvis inom intervallet 2000-15000, helst 3000-10000, för
att säkerställa att den strängsprutbara drivmedelkompositio-
nen har godtagbar bearbetbarhet. Lämpliga hydroxylterminerade
prepolymerer baserade på nitratoalkylsubstituerade cykliska
etrar är beskrivna i de samtidiga PCT-ansökningarna PcT/GB90-
/00838 Och PCT/GB90/00837.
Medelfunktionaliteten hos prepolymeren är företrädesvis
mellan 1,5 och 3,5, helst mellan 1,7 och 3,2. Det är önskvärt
att prepolymer/härdare-kombinationen ej reagerar under bild-
ning av en högt tvärbunden struktur i kompositionen efter
extrudering och härdning. Det föredras därför att när medel-
funktionaliteten hos prepolymeren är 2 eller därunder är
härdaren polyfunktionell medan när funktionaliteten hos
prepolymeren är större än 2 är härdaren difunktionell.
Mängden tvärbindningsmedel väljes normalt så att det ungefär
stökiometriskt reagerar med alla tillgängliga terminala
grupper på prepolymeren. Det innefattar normalt ej mer än
15 vikt-% av prepolymer/tvärbindningsmedel-blandningen.
Prepolymeren är företrädesvis hydroxylterminerad och tvär-
bindningsmedlet ett isocyanat, varför prepolymerltvär-
bindningsmede1-blandningen förmår undergå en härdnings-
reaktion av uretantyp.
506194C2 I >
10
15
20
25
30
35
BNSDOCID:
506194C2 I >
5
att kompositionen besitter hög kraftkonstant. Det en-
mjukningsmedlet innefattar företrädesvis minst ett nig
mjukningsmedel såsom butantrioltrínitrat eller helst
ett nitromjukningsmedel såsom bis-2,2-dinitropropylfof
bis-2,2-dinitropropylacetal eller blandningar av de tëd
Nitromjukningsmedel, i synnerhet i ett viktförhålandef
mjukningsmedel till prepolymer av mellan 1 och 2 och 1
hydroxylterminerad. Vidare har nitromjukningsmedlen dg
fördelen att när prepolymeren är hydroxylterminerad oå
tvärbindningsmedlet är ett isocyanat, kommer närvaronfi
sådana mjukningsmedel ej menligt att påverka härdning:
bearbetningstiden som står till buds innan härdningsrš
nen gör kompositionen alltför styv att strängspruta. I
uppfinningen och härdade extrudat tillverkade därav
nu närmare med exempel.
Lgggegiggggr
Följande ingredienser användes i exemplen på strängsV:"*¶"
drivmedel för eldvapen enligt uppfinningen.
Explosiva fyllmedel:
RDX: Hikroniserad monomodal RDX, [CH2NN02]3 ¿
HMK: Mikroniserad monomodal HMX, [CH2NH02]4 "
Pikrit: mald kristallin nitroguanidin
10
15
20
25
30
35
BNSDOCID:
506 194 6
Prepolymerer:
Poly(NIMMO)1: Hydroxylterminerad difunktionell
Poly(3-nítratometyl-3flmetyloxetan) med följande
egenskaper:
viskositet vid 30°C : 1610 poise
vid 40°C : 560 poise
vid 60°C : 100 poise
hydroxyltal : 18-22 mg KOH/g_1
molekylvikt : 5500
medelfunktionalitet : <2, typiskt 1,9
densitet : 1,26 g cm'3
bildníngsvärme : -73,9 kcal mo1'1
explosionsvärme : 28,8 kcal mol_1
Poly(NIMO)2: Hydroxyltermínerad trifunktionell
poly(3-nitratometyl-3-metyloxetan) med följande
egenskaper:
viskositet vid 30°C : 200 poise
molekylvikt : 2-3000
medelfunktionalítet : ca 3
framställda enligt den
den samtidiga PCT-an-
Poly(NIMMO) 1 och 2 var båda
allmänna metoden beskriven i
sökan nr PCT/GB90/00838.
Mjukningsmedel:
BDNPA/F: 50/50 viktblandning av bis-dinitropropyl-
acetal och bis-dinitropropylformal, försåld
av Aerojet Corporation, USA.
Tvärbindningsmedel:
Desmodur Nl00: Polyfunktionellt, visköst isocyanat
försålt av Bayer AG, Tyskland.
4,4 di-isocyanatodifenylmetan.
Katalysator:
DBDTL: dibutyltenndilaurat.
506194C2 I >
Egempel l
ïilsgisla:
RDX 80,4
_ Poly (url-mo) 1 14 , 16
5 DQSNOGUI N100 0,54
BDNPA/P 4 , 9
DBDTL 50 ppm Poly(NIMHO)1
10 befanns vara strängsprutbar inom temperaturområdet 45~6§aäš
uppvisade en god brukstid vid dessa temperaturer och gaf
smidigt och lätt klibbigt extrudat. De mekaniska egenskl H
hos det härdade extrudatet befanns vara jämförelsevis m§fiÉš§
till följd av den låga tvärbindningsdensiteten hos h íéâššän
15 poly(HIMMO)1 och dess halt av olöslígt gummi uppmätt ge
lösningsmedelextraktíon befanns variera mellan 40 ochp
Exempel 2
lilssdelen
20 RDX 78,7
P0ly(NIHHO)1 15,57
Desmodur N100 0,54
BDNPA/F 5,19
DBDTL S0 ppm Poly(NIMHO)1
25 ,
Degmassan framställd genom att blanda dessa ingredienï
strängsprutbar vid 45°C och uppvisade god brukstid vidgèl'
temperatur.
30 EëšmEšl_å
den Ximela;
RDX 67,3
“ Pikrit 7,3
BDNPA/F 6,4
35 Po1y(NIuMo)1 17,19
Desmodur N100 1,31
DBDTL 50 ppm POlY(NIMO)1
BNSDOCIDI
506 194 8
Eggmgel 5
Ingredienserna och viktdelarna därav i det strängsprutbara
drivmedlet för eldvapen i detta exempel vad desamma som
5 angivits i exempel 3 med skillnaden att RDX ersattes med HMX.
Exempel 5
Iggrgdiens Vigtdelar
HMM 64,3
10 Pikrit 9,1
BDNPA/F 6,8
P0ly(NIMMO)1 18,24
' Desmodur N100 1,56
DBDTL 50 ppm Po1y(NIMO)1
15
Exempel 6
lggregiens Vigtgelar
RDX 67
Pikrit 8
20 POly(NIMHO)2 16,3
BDNPA/F 6,7
MDI 1,8
DBDTL -
25 Var och en av degmassorna framställda genom att blanda in-
gredienserna i exempel 3-6 befanns vara strängsprutbara inom
temperaturområdet 45-60°C, uppvisade god brukstid vid dessa
temperaturer, var icke klibbiga och befanns flyta endast
under tryck så att extrudatet i förhärdat tillstånd bibehöll
30 sin form och ej kollapsade. Den härdade produkten i exempel 6
var fastare än den som framställdes med användning av in-
gredienserna i exempel 3-5 eftersom dess gummikomponent hade
högre tvärbindningsdensitet. Gummikomponenten i den härdade
produkten i exempel 6 hade en halt olösligt gummi av 75-85%.
35
BN$DOC1Û2
10
15
20
25
30
35
BNSDOCID:
Strängsprutbara drivmedelkompositioner för eldvapen enli U
formuleringarna angivna i exemplen och extrudat tillve§ggfi¿¿
därav framställdes med användning av följande procedur
1. En blandning av nitromjukningsmedlet, prepolymer och?
härdarkatalysator (om sådan fanns med) sattes till en¿q_
kal planetomrörare. Omröringen påbörjades och en tillr
kvantitet av den torra partikelformiga cykliska nitram
tillsattes tills en mjuk förblandning bildats. Temperaf
på förblandningen hölls vid S0°C. _
2. Den mjuka förblandningen överfördes till en horison
blandare och resten av den cykliska nitraminen tillsatíí
delsteg och blandades in i förblandningen. Detta följdi _
stegvis tillsats och inblandning av pikrit om denna skui».4
och överfördes till cylindern i en upphettad hydraulisk~
strängspruta försedd med munstycke anslutet för att fr p
ställa ett skårförsett rörextrudat. Temperaturen i efüf"
hölls vid 60°C. Hydraulkolven sattes under ett tryck så
att en lämplig strängsprutningshastighet uppnåddes. I
tet uppsamlades på plåtar och upphettades under 100 t .
vid 60°C för att fullständigt härda prepolymeren och tvä
bindningsmedlet.
När en härdningskatalysator användes valdes mängden sal*
blandningen på prepolymeren, tvärbindningsmedel och mj f
ningsmedel uppvisade passande brukstid för att medge samgän-
blandning och strängsprutning innan drivmedlet blev alif Û
styvt :in följa av näraninq. En korrekt definition på* _
tiden befanns vara den tid som det tog för viskositetenf'*
prepolymer/tvärbindningsmedelblandningen att nå upp tf
50619402 I >
10
15
20
25
30
35
BNSDOCID:
506 194 10
20000 poise. Observerade brukstidstider för sådana bland-
ningar återges i tabell 1 nedan.
Blandningsingredienser, viktdelar Tempera- Brukstid
Poly- BDNPA/F Desmodur DBDTL tur oc (min)
(NIMMO)1 N100 (ppm)
R2,79 - ø,21 so so 123
2,79 - 0,21 so 70 83
2,79 1 0,21 50 50 310
Studier utfördes på viskositetshöjningen under härdningen av
dessa blandningar och visade på en väl definierad terminering
av brukstid med mycket liten ökning i viskositet tills bland-
ningarna gelade. Av tabell 1 framgår att närvaron av nitro-
mjukningsmedel har den gynnsamma effekten att öka brukstiden
vid härdningstemperaturer under 70°C.
Tabell 2 Specifikt energiinnehåll hos härdat drivmedel
Kraftkonstant
(KJ/RQ)
1200-1250
1200-1250
1213
1236
1228
1200-1250
Exempel
GUàUNH
Kënsliggetsbedömning
För att bedöma känsligheten hos drivmedelkompositioner enligt
uppfinningen utfördes följande test med attack från formad
laddning.
506194C2 I >
10
15
20
25
30
35
BNSDOCID:
50619402 I >
11 SÛ61
En formad laddning monteras sex laddningsdiametrar o
25,4 m tjock täckplåt av mjukstål och 12 laddningsdi_
över ett mål innefattande en 2 kg massa av strångsprut§@:
härdad drivmedelkomposition som skulle testas. Den fog
laddningen består av en cylindrisk sprängämnesladdnin"
diametern 63 m med konisk framdel överdragen med en íå
konisk kopparmantel. Den explosiva fyllningen är en gjgí V
blandning bestående av 86% partikelformig HMX disperger 1
14% gummibindemedel. »
Målet består av en 165 mm lång sektion av en 120 m di
spränghylsa liggande på sidan och laddad med stavar av
strängsprutad härdad drivmedelkomposition som skall tf
och med en total massa av 2 kg. Varje stav består av e"
av drivmedel öppet i båda ändarna och med en längsgåenm
däri löpande utmed hela längden. Tjockleken eller hyls
leken på staven är skillnaden mellan dess ytter- och iiå
diametrar.
Under målet är placerade en serie stålplåtar interfoliiå
med kartong för att bromsa upp den formade laddningsst
efter dess passage genom målet. Ett sprängmätdorn är mo
1,9 m från målet strax ovanför nivån för täckplåten.
När den formade laddningen avfyras upptecknas det öv A
som alstras av reaktionen från målet. Netto-output för
sprängningen uttrycks som ett massförhållande, som ärö
hos en detonerad explosiv standardblandning (blandning
av RDX och TNT) som ger samma övertryck output dividera
drivmassan.
För varje testad formulering utfördes avfyrningar över
serie hylsstorlekar och resultaten presenterades som en"
för sprängämnes-output (massförhållande) mot hylsstorl'
Formuleringen i exempel 5 bedömdes med användning av t '
och resultaten framgår av fig. 1. Som jämförelse anges
2 resultaten av samma känslighetstest utfört på ett ko
506 194 12
tionellt kolloidalt trippelbasdrivmedel (nitroglycerin/nitro-
cellulosa/pikrit) med högt energiinnehåll (kraft-
konstant=1135 kJ/kg) . Dessa resultat visar att kompositionen
enligt exempel 5 är avsevärt mindre känslig mot angrepp från
5 formad laddning än ett konventionellt trippelbasdrivmedel för
eldvapen.
BNSDOCID:
Claims (10)
1. Strängsprutbar drivmedelskomposition för eldvapen, _>N fattande följande komponenter: 65-85 vikt-% partikelformigt explosivt fyllme' 10-30 vikt-% av en härdhar blandning av en fp, alkyleterprepolymer och ett tvärbindningsmedel T 1-12 vikt-% av ett energetiskt mjukningsmedel, ter: o nellt terminerad poly(nitratoalkylsuhstituerad alkyleterprepolymer och ett tvärbindningsmedeliwï
2-10 vikt-% av ett energetiskt mjukningsmedel.*
3. Komposition enligt krav 1, varvid det explosiva fylaáï innefattar minst en cyklisk nitramin.
4. Komposition enligt krav 1, varvid upp till 40 vikt-%j det explosiva fyllmedlet innefattar pikrit och resten av explosiva fyllmedlet har ett specifikt energiinnehåll st än pikrit.
5. Komposition enligt krav 4, varvid 10-25 vikt-% av det explosiva fyllmedlet innefattar pikrit. '
6. Komposition enligt krav 4, varvid det explosiva fylïfiëfllet innefattar mindre än 78 vikt-% av kompositionen. '
7. Komposition enligt krav 1, varvid prepolymeren inne en hydroxylterminerad poly(nitratoalkylsubstituerad cykli p eter) och tvärbindningsmedlet innefattar ett isocyanat H
8. Komposition enligt krav 1, varvid prepolymerens medelgëflk- tionalitet är mellan 1,5 och 3,5 och tvärbindningsmedlet; 506194C2 I > 506 194 14 difunktionellt när medelfunktionaliteten hos prepolymeren är större än två och polyfunktionellt när medelfunktionaliteten hos prepolymeren är mellan 1,5 och 2. 5
9. Komposition enligt krav 1, varvid det energetiska mjuk- ningsmedlet innefattar ett nitromjukningsmedel.
10. Strängsprutat drivmedel för eldvapen med en sammansätt- ning innefattande den härdade kompositionen enligt krav 1. BNSDOCID:
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB909014647A GB9014647D0 (en) | 1990-07-02 | 1990-07-02 | Extrudable gun propellant composition |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SE9200590L SE9200590L (sv) | |
| SE506194C2 true SE506194C2 (sv) | 1997-11-17 |
Family
ID=10678535
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SE9200590A SE506194C2 (sv) | 1990-07-02 | 1992-02-27 | Strängsprutbar drivmedelskomposition för eldvapen och strängsprutat drivmedel framställt därav |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6228190B1 (sv) |
| CA (1) | CA2045926C (sv) |
| DE (1) | DE4143310C2 (sv) |
| ES (1) | ES2073334B1 (sv) |
| GB (1) | GB9014647D0 (sv) |
| IT (1) | IT1254568B (sv) |
| SE (1) | SE506194C2 (sv) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ZA200205775B (en) * | 2002-04-12 | 2003-03-28 | Diehl Munitionssysteme Gmbh | Insensitive hexogen explosive. |
| US20060054257A1 (en) * | 2003-04-11 | 2006-03-16 | Mendenhall Ivan V | Gas generant materials |
| US9919980B2 (en) | 2013-03-27 | 2018-03-20 | Bae Systems Plc | Insensitive munition propellants |
| PL2978731T3 (pl) | 2013-03-27 | 2020-12-28 | Bae Systems Plc | Nieftalanowe materiały miotające |
| GB2512345B (en) * | 2013-03-27 | 2021-06-30 | Bae Systems Plc | Insensitive munition propellants |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4298411A (en) * | 1969-07-14 | 1981-11-03 | Hercules Incorporated | Crosslinked smokeless propellants |
| US4483978A (en) * | 1981-05-12 | 1984-11-20 | S R I International | Energetic copolymers and method of making same |
| US4560779A (en) * | 1982-07-20 | 1985-12-24 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Preparation and polymerization of oxether-1 |
| US4555277A (en) * | 1985-01-29 | 1985-11-26 | The United States Of America As Represented By The Unites States Department Of Energy | Extrusion cast explosive |
| US4726919A (en) * | 1985-05-06 | 1988-02-23 | Morton Thiokol, Inc. | Method of preparing a non-feathering nitramine propellant |
| US4707540A (en) * | 1986-10-29 | 1987-11-17 | Morton Thiokol, Inc. | Nitramine oxetanes and polyethers formed therefrom |
| US4764586A (en) * | 1986-10-29 | 1988-08-16 | Morton Thiokol, Inc. | Internally-plasticized polyethers from substituted oxetanes |
| US5747603A (en) * | 1987-05-19 | 1998-05-05 | Thiokol Corporation | Polymers used in elastomeric binders for high-energy compositions |
| US4919737A (en) * | 1988-08-05 | 1990-04-24 | Morton Thiokol Inc. | Thermoplastic elastomer-based low vulnerability ammunition gun propellants |
| US5099042A (en) * | 1989-03-14 | 1992-03-24 | Thiokol Corporation | Synthesis of tetrafunctional polyethers and compositions formed therefrom |
| GB8912456D0 (en) * | 1989-05-31 | 1989-07-19 | Secr Defence | Polymerisation of cyclic ether monomers capable of undergoing cationic oxonium ion ring-opening polymerisation |
| GB8912457D0 (en) * | 1989-05-31 | 1989-07-19 | Secr Defence | Process for the production of polyethers from cyclic ethers by quasi-living cationic polymerisation |
| DE4026468C2 (de) * | 1990-08-22 | 1998-10-08 | Hercules Inc | Feste Treibstoffe mit einem Bindemittel aus nicht-kristallinem Polyether/energiereichem Weichmacher |
-
1990
- 1990-07-02 GB GB909014647A patent/GB9014647D0/en active Pending
-
1991
- 1991-06-27 DE DE4143310A patent/DE4143310C2/de not_active Expired - Fee Related
- 1991-06-28 CA CA002045926A patent/CA2045926C/en not_active Expired - Fee Related
- 1991-06-28 US US07/731,401 patent/US6228190B1/en not_active Expired - Fee Related
-
1992
- 1992-02-12 ES ES09200296A patent/ES2073334B1/es not_active Expired - Fee Related
- 1992-02-27 SE SE9200590A patent/SE506194C2/sv not_active IP Right Cessation
- 1992-04-28 IT ITRM920320A patent/IT1254568B/it active IP Right Grant
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA2045926A1 (en) | 1992-01-03 |
| IT1254568B (it) | 1995-09-25 |
| ITRM920320A0 (it) | 1992-04-28 |
| US6228190B1 (en) | 2001-05-08 |
| ES2073334A1 (es) | 1995-08-01 |
| ITRM920320A1 (it) | 1993-10-28 |
| SE9200590L (sv) | |
| GB9014647D0 (en) | 1993-06-02 |
| DE4143310A1 (de) | 1994-01-20 |
| CA2045926C (en) | 2001-02-20 |
| ES2073334B1 (es) | 1996-03-01 |
| DE4143310C2 (de) | 2002-05-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Colclough et al. | Energetic polymers as binders in composite propellants and explosives | |
| US5316600A (en) | Energetic binder explosive | |
| US4764586A (en) | Internally-plasticized polyethers from substituted oxetanes | |
| US4799980A (en) | Multifunctional polyalkylene oxide binders | |
| US5716557A (en) | Method of making high energy explosives and propellants | |
| US5348596A (en) | Solid propellant with non-crystalline polyether/inert plasticizer binder | |
| US5061330A (en) | Insensitive high energetic explosive formulations | |
| EP1167324B1 (en) | Insensitive melt cast explosive compositions containing energetic thermoplastic elastomers | |
| US4555277A (en) | Extrusion cast explosive | |
| Min et al. | Characterization of segmented block copolyurethane network based on glycidyl azide polymer and polycaprolactone | |
| SE524566C2 (sv) | Brännbar ammunitionsgranathylsa innefattande kedjeförlängd poly (bis-azidometyloxetan) samt ammunition innefattande den brännbara ammunitionsgranathylsan | |
| US5801325A (en) | High performance large launch vehicle solid propellants | |
| US4804424A (en) | Nitrate ester-miscible polyether polymers | |
| KR20030066413A (ko) | 폴리우레탄 매트릭스를 포함하는 복합 폭발성 장약의반연속식 2성분 제조방법 | |
| CA1304179C (en) | Propellant binder prepared from a pcp/htpb block polymer | |
| SE506194C2 (sv) | Strängsprutbar drivmedelskomposition för eldvapen och strängsprutat drivmedel framställt därav | |
| CA2008418C (en) | Polymer bonded energetic materials | |
| US20170233306A1 (en) | Propellant compositions comprising nitramine oxidants | |
| Szala | Polymer-bonded secondary explosives | |
| US5717158A (en) | High energy melt cast explosives | |
| US5798481A (en) | High energy TNAZ, nitrocellulose gun propellant | |
| US3086895A (en) | Solid composite propellant containing acetylenic polyurethane and process of making | |
| AU2014242706B2 (en) | Insensitive munition propellants | |
| US6997996B1 (en) | High energy thermoplastic elastomer propellant | |
| US5798480A (en) | High performance space motor solid propellants |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| NUG | Patent has lapsed |