ЗАРЯД БАЛЛИСТИТНОГО ТВЕРДОГО РАКЕТНОГО ТОПЛИВА Российский патент 2006 года по МПК F02K9/10 C06B21/00 

Изобретение относится к области получения зарядов баллиститного ракетного твердого топлива (БРТТ) и может быть использовано при изготовлении реактивных снарядов и для других целей.

Известен заряд БРТТ с полимерным покрытием на основе ацетилцеллюлозы ОФ.Б. "Изобретения. Полезные модели", №11, ч.2, 2001 г., стр.420, заявка №200126883/20 от 30.10.2000 г., недостатком которого является использование бронепокрытия имеющего низкую эрозионную стойкость.

Технической задачей изобретения является получение заряда с бронепокрытием с повышенной эрозионной стойкостью и улучшенными свойствами: низкой вязкостью и повышенной жизнеспособностью, устойчивостью к многократным термоциклам от - 60 до+80°С, низким дымообразованием и высокими прочностными показателями.

Поставленная задача достигается применением заряда БРТТ с полимерным покрытием толщиной от 1,5 до 5 мм, в котором используется полимерная композиция на основе эпоксиуретановой смолы, полученной взаимодействием эпоксидной составляющей с техническим ароматическим полиизоцианатом, представляющим собой смесь изомеров дифенилметанизоцианатов и трех- и четырехъядерных три- и тетраизоцианатов и ароматического отвердителя, причем в качестве эпоксидной составляющей при получении эпоксиуретановой смолы использована смесь эпоксидной смолы на основе 4,4' диоксидифенилпропана с молекулярной массой (М.М.) от 340 до 600 (А), технического диглицидилового эфира полиэпихлоргидрина (Б) и технического лапроксида, представляющего собой олигомер окиси пропилена с концевыми эпоксидными группами с М.М. от 250 до 900 (В), в соотношении А:Б:В: от 5:70:25 до 90:5:5 при соотношении эпоксидной составляющей (А+Б+В) с полиизоцианатом в соотношении от 85:15 до 98:2 и эпоксиуретановая смола получена путем перемешивания при температуре от 50 до 120°С в течение от 50 до 210 минут, а в качестве отвердителя использована стабилизированная жидкая смесь ароматических аминов, и дополнительно полифосфат аммония и минеральный наполнитель, при этом композиция содержит в масс. ч.:

Эпоксиуретановая смола100 Отвердитель1565Полифосфат аммония10100Наполнитель10170

Пример 1

Получение смоляной части.

В реактор, снабженный обогревом, охлаждением и мешалкой, загружают смесь эпоксидных смол-диановой, т.е. на основе 4,4'диоксидифенилпро-пана с М.М. 500 (марка ЭД-16), (А), диглицидилового эфира полиэпихлоргидрина (марка Э-181), (Б), и лапроксида, олигомера окиси пропилена с концевыми эпоксидными группами (марка Лапроксид 603), (В), в соотношении А:Б:В=47:37:16, температуру поднимают до 85°С и приливают технический ароматический полиизоцианат (полиизоцианат Б) в соотношении смесь эпоксидных смол: полиизоцианат=91:9. Поддерживая температуру 85°С при работающей мешалке с числом оборотов не менее 60 об/мин систему выдерживают в течение 130 мин, после чего полученную эпоксиуретановую смолу сливают в металлическую емкость и охлаждают до 20°С.

Параметры получения смоляной части представлены в табл.1

Эпоксиуретановая смола имеет следующие показатели:

Внешний вид от желтого до темно коричневогоСодержание эпоксидных групп, % 16Молекулярная масса 1100Вязкость по В3-4 при 30°С, с 450.

Свойства эпоксиуретановых смол по примерам 1-8 представлены в табл.2.

Пример 2

Получение полимерной композиции и заряда с бронепокрытием на ее основе.

В другой реактор загружают 100 масс. ч. полученной эпоксиуретановой смолы, после чего последовательно вводят 40,0 масс. ч. жидкой эвтектической смеси, 1,3 фенилендиамина, 4,4 диаминодифенилметана и технического п-аминобензиланилина в соотношении 30:30:40, 55 масс. ч, полифосфата аммония и 90 масс. ч. наполнителя маршаллита. Композицию перемешивают в течение 15 минут при температуре 25°С.

Для получения заряда шашку - заготовку, представляющую собой монолитный цилиндр из баллиститного 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 6 часов. После отключения обогрева заряд с бронепокрытием охлаждают до комнатной температуры, извлекают из формы, разбраковывают и отправляют на приемные испытания.

Примеры: 2-8 осуществляют аналогичным образом при условиях, приведенных в табл.3.

Свойства полимерной композиции по примерам 1-8 в сравнении с прототипом приведены в табл.4.

Как видно из приведенной таблицы, заявленная полимерная композиция, примененная для получения заряда с бронепокрытием на ее основе, обладает существенными преимуществами по сравнению с известным техническим решением.

Таблица 1Параметры получения смоляной части но примерам 2÷8№Наименование параметраВеличина параметра23456781.Соотношение компонентов А:Б:В50:70:2590:5:547:37:1647:37:1647:37:1647:37:1647:37:162Соотношение эноксидной составляющей и полиизоцианата91:991:998:285:1591:991:991:93.Молекулярная масса диановой смолы и марка500
ЭД-16500
ЭД-16340
ЭД-22600
ЭД-16500
ЭД-16500
ЭД-16500
ЭД-164.Температура и время проведения процесса85°С
130 мин85°С
130 мин85°С
130 мин85°С
130 мин50°С
210 мин120°С
50 мин85°С
130 мин5.Ланроксид, молекулярная масса250900400400400400400

Таблица 2Свойства эпоксиуретановых смол по примерам 1÷8№Наименование показателяВеличина показателя123456781.Цветот желтого до темно-коричневого2.Молекулярная масса10501100116098011401120101010503.Эпоксидное число,%18161418171518164.Вязкость по В3-4 при 30°С, сек400400410510490470430480

Таблица 4Свойства заряда с бронепокрытием по примерам 1÷8 табл. 3Наименование показателейВеличина показателейПрототип12345678123456789101. Технологические свойства:         - вязкость,3032343536383940 - время жизнеспособности, мин, при         температуре переработки 25°С6063666972758085 - технологическое время отверждения, ч при Т отверждения 60°С55,15,25,45,55,75,86,0 2. Физико-механические свойства:         - прочность при растяжении,         МПа при Т=+60°С1,51,61,81,92,02,12,32,52,6Т=+20°C48,245,244,040,038,035,534,834,28,5Т=-50°C58,055,254,050,049,549,044,042,042,5- деформация, % при         Т=+60°С19,418,718,518,117,016,515,014,0109Т=+20°C6,05,95,65,55,45,35,15,059,4T=-50°С2,22,22,12,01,91,91,81,72,7- модуль упругости при растяжении,         МПа при Т=+60°C8,78,58,68,88,89,59,810,012,0T=+20°C11201200125013001320140014501500162T=-50°C335033003380340034503500360037501660Прочность крепления к БНТГ,         МПа при Т=+60°C2,02,12,22,32,32,42,52,50,7 (+50°С)Т=+20°С6,56,56,67,07,07,17,17,23,7T=-50°С14,014,214,314,514,514,814,915,05,5Относительное выгорание по массе, %25201512,510,013,012,010,030Относительное выгорание по длине, %2018161514,09,08,08,030Количество выдерживаемых термоциклов от - 60 до + 80°С280≥200≥200≥200≥200≥200≥200≥200-Удельная мощность дымообразования, м²/кг191918181717171515

Изобретение относится к области получения зарядов баллиститного ракетного твердого топлива и может быть использовано при изготовлении реактивных снарядов. Заряд баллиститного твердого ракетного топлива выполнен в виде шашки, бронированной по внешней поверхности полимерным покрытием толщиной от 1,5 до 5 мм. В качестве полимерного покрытия применяют полимерную композицию на основе эпоксиуретановой смолы, полученной взаимодействием эпоксидной составляющей с техническим ароматическим полиизоцианатом, представляющим собой смесь изомеров дифенилметандиизоцианатов и трех- и четырехъядерных три- и тетраизоцианатов и ароматического аминного отвердителя. В качестве эпоксидной составляющей при получении эпоксиуретановой смолы использована смесь эпоксидной смолы на основе 4,4' диоксидифенилпропана с молекулярной массой от 340 до 600, технического диглицидолового эфира полиэпихлоргидрина и технического лапроксида, представляющего собой олигомер окиси пропилена с концевыми эпоксидными группами с молекулярной массой от 250 до 900. Соотношение 4,4' диоксидифенилпропана, технического диглицидолового эфира полиэпихлоргидрина и технического лапроксида составляет от 5:70:25 до 90:5:5. Соотношение эпоксидной составляющей с полиизоцианатом составляет от 85:15 до 98:2. Эпоксиуретановая смола получена путем перемешивания при температуре от 50 до 120°С в течение от 50 до 210 мин. В качестве отвердителя использована стабилизированная жидкая смесь ароматических аминов и дополнительно полифосфат и минеральный наполнитель. Композиция содержит эпоксиуретановой смолы 100 масс. ч., отвердителя 15-65 масс. ч., полифосфат аммония 10-100 масс. ч. и наполнителя 10-170 масс. ч. Изобретение позволяет повысить эррозионную стойкость, жизнеспособность и устойчивость к многократным термоциклам бронепокрытия, а также снизить его вязкость и дымообразование.

Заряд баллиститного твердого ракетного топлива, выполненный в виде шашки, бронированной по внешней поверхности полимерным покрытием толщиной от 1,5 до 5 мм, отличающийся тем, что в качестве полимерного покрытия применяют полимерную композицию на основе эпоксиуретановой смолы, полученной взаимодействием эпоксидной составляющей с техническим ароматическим полиизоцианатом, представляющим собой смесь изомеров дифенилметандиизоцианатов и трех- и четырехъядерных три- и тетраизоцианатов и ароматического аминного отвердителя, причем в качестве эпоксидной составляющей при получении эпоксиуретановой смолы использована смесь эпоксидной смолы на основе 4,4' диоксидифенилпропана с молекулярной массой от 340 до 600 (А), технического диглицидолового эфира полиэпихлоргидрина (Б) и технического лапроксида, представляющего собой олигомер окиси пропилена с концевыми эпоксидными группами с молекулярной массой от 250 до 900 (В) в соотношении А: Б: В от 5:70:25 до 90:5:5, при соотношении эпоксидной составляющей (А+Б+В) с полиизоцианатом в соотношении от 85:15 до 98:2, и эпоксиуретановая смола получена путем перемешивания при температуре от 50 до 120°С в течение от 50 до 210 мин, а в качестве отвердителя использована стабилизированная жидкая смесь ароматических аминов, и дополнительно полифосфат и минеральный наполнитель, при этом композиция содержит, мас.ч.:

Эпоксиуретановая смола100Отвердитель15-65Полифосфат аммония10-100Наполнитель10-170