[go: up one dir, main page]

RU2750222C2 - Solid propellant fuel charge - Google Patents

Solid propellant fuel charge Download PDF

Info

Publication number
RU2750222C2
RU2750222C2 RU2019139629A RU2019139629A RU2750222C2 RU 2750222 C2 RU2750222 C2 RU 2750222C2 RU 2019139629 A RU2019139629 A RU 2019139629A RU 2019139629 A RU2019139629 A RU 2019139629A RU 2750222 C2 RU2750222 C2 RU 2750222C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pts
ppg
coating
epoxy resin
solid propellant
Prior art date
Application number
RU2019139629A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2019139629A3 (en
RU2019139629A (en
Inventor
Олег Иванович Сидоров
Юрий Михайлович Милёхин
Нина Ивановна Сидорова
Святослав Александрович Капустин
Вадим Игоревич Елизаров
Юрий Владимирович Положай
Татьяна Васильевна Бочкова
Виктор Антонович Пильченко
Олег Владимирович Евменов
Александр Алексеевич Журба
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие "Федеральный центр двойных технологий "Союз" (ФГУП "ФЦДТ "Союз")
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 "Федеральный центр двойных технологий "Союз" (ФГУП "ФЦДТ "Союз") filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие "Федеральный центр двойных технологий "Союз" (ФГУП "ФЦДТ "Союз")
Priority to RU2019139629A priority Critical patent/RU2750222C2/en
Publication of RU2019139629A3 publication Critical patent/RU2019139629A3/ru
Publication of RU2019139629A publication Critical patent/RU2019139629A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2750222C2 publication Critical patent/RU2750222C2/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C06EXPLOSIVES; MATCHES
    • C06BEXPLOSIVES OR THERMIC COMPOSITIONS; MANUFACTURE THEREOF; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS EXPLOSIVES
    • C06B21/00Apparatus or methods for working-up explosives, e.g. forming, cutting, drying
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02KJET-PROPULSION PLANTS
    • F02K9/00Rocket-engine plants, i.e. plants carrying both fuel and oxidant therefor; Control thereof
    • F02K9/08Rocket-engine plants, i.e. plants carrying both fuel and oxidant therefor; Control thereof using solid propellants
    • F02K9/10Shape or structure of solid propellant charges

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)

Abstract

FIELD: fuels.
SUBSTANCE: invention relates to the area of development of solid propellant fuel charges and can be used as an armouring adhesive coating of highly filled polymer compounds (energy condensed systems) and as filling compounds in electronics, electrical and radio engineering, construction. A charge of solid propellant fuel made in form of a block, armoured along the outer surface with an armouring coating with a thickness of 1.5 to 5 mm. A composition based on polyether urethane rubber with end epoxyurethane groups (PPG-3A), epoxy resins based on 4,4'-dioxyphenylpropane with a molecular weight of 340 to 600 (ED-20) and a dehydrochlorination product of dehydrochlorohydrins obtained through condensation of epichlorohydrin with water under the action of an acidic catalyst (UP-655) is used as a polymer coating. A stabilised liquid mixture of aromatic amines is used as a curing agent, a mixture of ammonium polyphosphate and a mineral filler is used as a filler, diatomic phenol is used as a hardening accelerator. The composition therein contains epoxyurethane rubber PPG-3A 80 to 120 mass parts, epoxy resin ED-20 40-60 pts. wt., epoxy resin UP-655 50 to 70 pts. wt., mineral filler 10 to 170 pts. wt., ammonium polyphosphate 10 to 100 pts. wt., aromatic hardener 20 to 40 pts. wt., hardening accelerator 3 to 10 pts. wt.
EFFECT: technical result is increased deformation properties in the temperature range of 60°C below zero to 60°C above zero and a lower glass transition point.
1 cl, 3 tbl

Description

Изобретение относится к области разработки зарядов твердого ракетного топлива и может быть использовано в качестве бронирующего адгезионноактивного покрытия высоконаполненных полимерных композиций (энергетических конденсированных систем), а также в качестве заливочных компаундов в электронике, электро- и радиотехнике, в строительстве и других целях.The invention relates to the field of development of charges of solid rocket fuel and can be used as a protective adhesive coating for highly filled polymer compositions (energy condensed systems), as well as potting compounds in electronics, electrical and radio engineering, in construction and other purposes.

Известен заряд баллиститного ракетного топлива с бронирующим, адгезионноактивным покрытием на основе эпоксиуретановой смолы, отвердителя и наполнителя, описанный в патенте RU 2275521 C1 от 27.04.2006 г. Недостатком заряда является применение в нем бронирующего покрытия с высокой температурой стеклования, что не позволяет эксплуатировать заряды в условиях низких температур из-за растрескивания полимерного покрытия.Known charge of ballistic propellant with armor, adhesive coating based on epoxyurethane resin, hardener and filler, described in patent RU 2275521 C1 from 27.04.2006, The disadvantage of the charge is the use of an armor coating with a high glass transition temperature, which does not allow exploitation of charges in low temperature conditions due to cracking of the polymer coating.

Технической задачей изобретения является создание заряда с бронирующим покрытием ускоренного отверждения, обладающего пониженной температурой стеклования и высокими деформационными свойствами в широком температурном диапазоне от -60 до 60°С.The technical objective of the invention is to create a charge with an armor coating of accelerated curing, having a low glass transition temperature and high deformation properties in a wide temperature range from -60 to 60 ° C.

Поставленная задача достигается получением заряда с бронирующим покрытием толщиной от 1,5 до 5 мм, в котором используется полиэфируретановый каучук с концевыми эпоксиуретановыми группами (ППГ-3А), эпоксидные смолы на основе 4,4'-диоксидифенилпропана с молекулярной массой от 340 до 600 (ЭД-20) и на основе продукта дегидрохлорирования дегидрохлоринов полученных конденсацией эпихлоргидрина с водой под действием кислого катализатора (УП-655), отвердитель - стабилизированная жидкая смесь ароматических аминов, наполнителя - смесь минерального наполнителя и полифосфата аммония и ускоритель отверждения - двухатомный фенол при следующем соотношении компонентов в масс.ч.: 80-120 каучука ППГ-3А; 40-60 эпоксидной смолы ЭД-20; 50-70 эпоксидной смолы УП-655; 10-170 минерального наполнителя; 10-100 полифосфата аммония; 20-40 отвердителя; 3-10 ускорителя отверждения.The task is achieved by obtaining a charge with an armor coating with a thickness of 1.5 to 5 mm, which uses polyester urethane rubber with end epoxyurethane groups (PPG-3A), epoxy resins based on 4,4'-dioxydiphenylpropane with a molecular weight of 340 to 600 ( ED-20) and on the basis of the dehydrochlorination product of dehydrochlorins obtained by condensation of epichlorohydrin with water under the action of an acid catalyst (UP-655), the hardener is a stabilized liquid mixture of aromatic amines, the filler is a mixture of a mineral filler and ammonium polyphosphate and the curing accelerator is diatomic phenol in the following ratio components by weight: 80-120 rubber PPG-3A; 40-60 epoxy resin ED-20; 50-70 epoxy resin UP-655; 10-170 mineral filler; 10-100 ammonium polyphosphate; 20-40 hardener; 3-10 curing accelerator.

Заявленный заряд с бронирующим покрытием ускоренного отверждения с пониженной температурой стеклования и повышенными деформационными характеристиками обеспечивает эксплуатационные характеристики и работоспособность в широком температурном диапазоне от -60 до +60°С по сравнению с известным решением.The claimed charge with an accelerated curing armor coating with a low glass transition temperature and increased deformation characteristics provides operational characteristics and operability in a wide temperature range from -60 to + 60 ° C in comparison with the known solution.

Указанное подтверждается примерамиThis is confirmed by examples.

Пример 1Example 1

Получение бронепокрытия и заряда на его основе с использованием полимерной композиции, в которую введен эпоксиуретановый каучук с концевыми эпоксиуретановыми группами и ускоритель отверждения двухатомный фенол.Obtaining an armor coating and a charge based on it using a polymer composition in which an epoxyurethane rubber with end epoxyurethane groups and a curing accelerator diatomic phenol are introduced.

Получение двойной смесиGetting a double mix

В реактор, снабженный обогревом и мешалкой, загружают эпоксидную смолу УП-655, полученную гидролизом эпихлоргидрина в присутствии катализатора с эпоксидным числом 21 (С) и резорцин (D) в соотношении 70:7, поднимают температуру до 60°С и при работающей мешалке с числом оборотов не менее 60 об/мин перемешивают в течение 20 минут.In a reactor equipped with a heating and a stirrer, load epoxy resin UP-655, obtained by hydrolysis of epichlorohydrin in the presence of a catalyst with an epoxy number of 21 (C) and resorcinol (D) in a ratio of 70: 7, raise the temperature to 60 ° C and with a running stirrer with the number of revolutions of at least 60 rpm is stirred for 20 minutes.

Двойную смесь сливают в металлическую емкость и охлаждают до 20°С.The double mixture is poured into a metal container and cooled to 20 ° C.

Параметры получения двойных смесей по примерам 2-8 приведены в таблице 1The parameters for obtaining double mixtures according to examples 2-8 are shown in table 1

Figure 00000001
Figure 00000001

Пример 2Example 2

Получение полимерного покрытия и заряда на его основеObtaining a polymer coating and a charge based on it

В другой реактор, снабженный системой вакуумирования, загружают 33,0 масс. ч. двойной смеси, после чего последовательно вводят 30 масс. ч. эпоксиуретанового каучука с эпоксиуретановыми группами ППГ-3А, 60 масс. ч. эпоксидной смолы ЭД-20, 15 масс. ч. минерального наполнителя, 80 масс. ч. полифосфата аммония и 20 масс.ч. жидкой эвтектической смеси 1,3-фенилендиамина, 4,4'-диаминодифенилметана и технического п-аминобензиланилина в соотношении 30:30:40. Композицию перемешивают при температуре 35°C с включенным вакуумированием.In another reactor, equipped with a vacuum system, load 33.0 mass. including double mixture, after which 30 mass is sequentially introduced. including epoxyurethane rubber with epoxyurethane groups PPG-3A, 60 wt. including epoxy resin ED-20, 15 wt. including mineral filler, 80 mass. including ammonium polyphosphate and 20 wt.h. a liquid eutectic mixture of 1,3-phenylenediamine, 4,4'-diaminodiphenylmethane and technical p-aminobenzylaniline in a ratio of 30:30:40. The composition is stirred at a temperature of 35 ° C with the included vacuum.

Для получения заряда шашку-заготовку, представляющую монолитный цилиндр из твердого ракетного топлива, помещают в металлическую форму, на которую предварительно нанесено антиадгезионное покрытие на основе кремнийорганической жидкости 136-41 в нефрасе и отверждено при температуре 120°С в течение 8 часов подачей пара в рубашку формы. Зазор между формой и шашкой 3 мм. Композицию заливают в зазор между металлической формой и шашкой и выдерживают при температуре 60°С подачей горячей воды в рубашку формы в течение 4 часов. После отключения обогрева, заряд с бронепокрытием охлаждают до комнатной температуры, извлекают из формы, разбраковывают и отправляют на приемочные испытания.To obtain a charge, a blank checker, representing a monolithic cylinder of solid rocket fuel, is placed in a metal mold, on which an anti-adhesive coating based on an organosilicon liquid 136-41 in nefras is preliminarily applied and cured at a temperature of 120 ° C for 8 hours by supplying steam to the jacket forms. The gap between the form and the block is 3 mm. The composition is poured into the gap between the metal mold and the block and kept at a temperature of 60 ° C by supplying hot water to the mold jacket for 4 hours. After turning off the heating, the armor-coated charge is cooled to room temperature, removed from the mold, rejected and sent for acceptance tests.

Примеры 2-8 осуществляются аналогичным образом при условиях приведенных в таблице 2.Examples 2-8 are carried out in a similar manner under the conditions shown in table 2.

Figure 00000002
Figure 00000002

Figure 00000003
Figure 00000003

Свойства полимерных покрытий, полученных с использованием композиции, в которую введен полиэфируретановый каучук в сравнении с прототипом показаны в таблице 3.The properties of polymer coatings obtained using the composition in which the polyether urethane rubber is introduced in comparison with the prototype are shown in Table 3.

Как видно из приведенной таблицы, заявленный заряд с полимерным покрытием, в котором применяется полимерная композиция с полиуретановым каучуком обладает существенными преимуществами по сравнению с известным техническим решением.As can be seen from the above table, the claimed charge with a polymer coating, which uses a polymer composition with polyurethane rubber, has significant advantages over the known technical solution.

Claims (2)

Заряд твердого ракетного топлива, выполненный в виде шашки, бронированной по внешней поверхности бронирующим покрытием, толщиной от 1,5 до 5 мм, отличающийся тем, что в качестве полимерного покрытия применяют композицию на основе полиэфируретанового каучука с концевыми эпоксиуретановыми группами (ППГ-3А), эпоксидных смол на основе 4,4'-диоксифенилпропана с молекулярной массой от 340 до 600 (ЭД-20) и продукта дегидрохлорирования дегидрохлоргидринов, полученных конденсацией эпихлоргидрина с водой под действием кислого катализатора (УП-655), в качестве отвердителя использована стабилизированная жидкая смесь ароматических аминов, в качестве наполнителя - смесь полифосфата аммония и минерального наполнителя, в качестве ускорителя отверждения - двухатомный фенол при этом композиция содержит в масс.ч.:A solid propellant charge, made in the form of a checker, armored on the outer surface with an armor coating, with a thickness of 1.5 to 5 mm, characterized in that a composition based on polyester urethane rubber with end epoxyurethane groups (PPG-3A) is used as a polymer coating, epoxy resins based on 4,4'-dioxyphenylpropane with a molecular weight of 340 to 600 (ED-20) and the dehydrochlorination product of dehydrochlorohydrins obtained by condensation of epichlorohydrin with water under the action of an acid catalyst (UP-655); a stabilized liquid mixture of aromatic amines, as a filler - a mixture of ammonium polyphosphate and a mineral filler, as a curing accelerator - diatomic phenol, while the composition contains in mass parts: Каучук ППГ-3АRubber PPG-3A 80-12080-120 Эпоксидная смола ЭД-20Epoxy resin ED-20 40-6040-60 Эпоксидная смола УП-655Epoxy resin UP-655 50-7050-70 Минеральный наполнительMineral filler 10-17010-170 Полифосфат аммонияAmmonium polyphosphate 10-10010-100 Ароматический отвердительAromatic hardener 20-4020-40 Ускоритель отвержденияCuring accelerator 3-103-10
RU2019139629A 2019-12-05 2019-12-05 Solid propellant fuel charge RU2750222C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019139629A RU2750222C2 (en) 2019-12-05 2019-12-05 Solid propellant fuel charge

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019139629A RU2750222C2 (en) 2019-12-05 2019-12-05 Solid propellant fuel charge

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2019139629A3 RU2019139629A3 (en) 2021-06-07
RU2019139629A RU2019139629A (en) 2021-06-07
RU2750222C2 true RU2750222C2 (en) 2021-06-24

Family

ID=76296429

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019139629A RU2750222C2 (en) 2019-12-05 2019-12-05 Solid propellant fuel charge

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2750222C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2782085C1 (en) * 2022-02-17 2022-10-21 Федеральное государственное унитарное предприятие "Федеральный центр двойных технологий "Союз" (ФГУП "ФЦДТ "Союз") Solid rocket fuel charge

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3642961A (en) * 1968-06-12 1972-02-15 Hercules Inc Injection molding process for inhibiting propellant
FR2444689A1 (en) * 1978-12-21 1980-07-18 United Kingdom Government POLYURETHANE PRODUCTION PROCESS FOR COATING PROPERGOL LOAD TO INHIBIT PERIPHERAL COMBUSTION, AND POLYMER AND COATED LOAD THUS OBTAINED
RU2275521C1 (en) * 2004-11-03 2006-04-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Федеральный центр двойных технологий "Союз" (ФГУП "ФЦДТ "Союз") Ballistic solid-propellant charge
RU2348826C2 (en) * 2007-03-22 2009-03-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Федеральный центр двойных технологий "Союз" (ФГУП "ФЦДТ "Союз") Solid rocket propellant charge (versions)

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3642961A (en) * 1968-06-12 1972-02-15 Hercules Inc Injection molding process for inhibiting propellant
FR2444689A1 (en) * 1978-12-21 1980-07-18 United Kingdom Government POLYURETHANE PRODUCTION PROCESS FOR COATING PROPERGOL LOAD TO INHIBIT PERIPHERAL COMBUSTION, AND POLYMER AND COATED LOAD THUS OBTAINED
RU2275521C1 (en) * 2004-11-03 2006-04-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Федеральный центр двойных технологий "Союз" (ФГУП "ФЦДТ "Союз") Ballistic solid-propellant charge
RU2348826C2 (en) * 2007-03-22 2009-03-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Федеральный центр двойных технологий "Союз" (ФГУП "ФЦДТ "Союз") Solid rocket propellant charge (versions)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2782085C1 (en) * 2022-02-17 2022-10-21 Федеральное государственное унитарное предприятие "Федеральный центр двойных технологий "Союз" (ФГУП "ФЦДТ "Союз") Solid rocket fuel charge

Also Published As

Publication number Publication date
RU2019139629A3 (en) 2021-06-07
RU2019139629A (en) 2021-06-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2388287B1 (en) Composite material
DE3789365T2 (en) Epoxy resins produced by simultaneous curing of fluorinated epoxy polymers and non-fluorinated epoxy prepolymers.
EP0559033A1 (en) Curing agent for epoxy resins
EP0379107A2 (en) Use of polyamide amines as curing agents for epoxy resins, and curable mixtures containing them
RU2609914C2 (en) Insulating composite materials for electric power transmission and distribution systems
RU2750222C2 (en) Solid propellant fuel charge
RU2540084C1 (en) Polymer composition
EP2948493A2 (en) 2,2',6,6'-tetramethyl-4,4'-methylene-bis(cyclohexylamine) as a hardener for epoxy resins
CN1021490C (en) Anti-burning and damping paint for forming restrained damping structure
RU2782085C1 (en) Solid rocket fuel charge
Kopitsyna et al. The properties of epoxy binders modified by furan resin and polysulfone
RU2015153254A (en) Isocyanate-Epoxy Hybrid Resins
RU2295550C2 (en) Polymeric composition
EP3233961B1 (en) High-temperature resistant duromers on the basis of naphthalene-based epoxy resins and cyanate esters, and improvement of the impact strength
DE602004010598T2 (en) Composite material, its production process and its use
WO2017062324A2 (en) Benzoxazine cyanate ester resin for pyrolisis densification of carbon-carbon composites
US4548961A (en) Epoxy resin compositions of enhanced creep resistance
RU2275521C1 (en) Ballistic solid-propellant charge
KR100344279B1 (en) Polyurethane compound and its preparation
RU2043378C1 (en) Composition for heat-shielding coating
JP2018537373A (en) Precursors for carbon-carbon composites
RU2310668C2 (en) Binding composition for impregnation of reinforcing material at armouring of solid propellant charges by winding method
EP2388288B1 (en) Use of nano-porous polymer foams as heat insulating materials
RU2705332C1 (en) Siloxane-containing epoxy composition
RU2521440C1 (en) Casting compound