СОСТАВ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ МАКЕТНЫХ ЗАРЯДОВ Российский патент 2013 года по МПК C06B23/00 

Изобретение относится к ракетной технике, а именно к разработке имитаторов смесевого твердого ракетного топлива (СТРТ), предназначенных для получения макетных зарядов, используемых при обкатке технологического оборудования опасных производств по изготовлению малогабаритных вкладных зарядов СТРТ массового производства, отработки процессов механической обработки этих изделий и обучения технического персонала, вновь поступившего на работу.

Преимущественная область использования - в составах для получения макетных зарядов методом бронирования в процессе формования зарядов в полуавтоматическом режиме при обкатке технологического оборудования опасных производств. Возможны и другие области использования, например в составах для отработки режимов механической обработки зарядов и подготовка режущего инструмента.

Известны инертные составы для получения макетных зарядов, где в качестве наполнителей используются окислы и соли кальция, материалы горных пород, карбонаты металлов, алюминий, а в качестве полимерной основы полиолефины, парафины, поливинилхлорид, синтетические каучуки (патенты США №3936403, кл. С08K 3/22; №4119606, кл. С08K 5/54; а. с. СССР №1779684, кл. С06В 23/00, 1992 г., и др.).

Эти составы воспроизводят свойства топливной массы применительно к зарядам, прочно скрепленным с корпусом ракетного двигателя, существенно отличающимся от зарядов вкладного типа, и не могут быть использованы при изготовлении заряда методом бронирования в процессе заливки из-за несоответствующих характеристик вязкости, живучести, физико-механических характеристик и адгезии.

Кроме того, они предназначены для изготовления крупногабаритных изделий, в производстве которых не используется технологическое оборудование, необходимое для выпуска малогабаритных зарядов, например полуавтомат заливки.

Известен состав для получения макетных зарядов, принятый за прототип, который содержит наполнитель, связующее, которое включает синтетический каучук и эпоксидную смолу, трансформаторной масло, отвердитель и поверхностно-активное вещество (RU 2091358, МПК⁶ кл. С06В 23/00, опубликован 27.09.1997).

Основные недостатки прототипа следующие:

- не имитирует штатный состав СТРТ по вязкости, жизнеспособности и физико-механическим характеристикам.

В основу настоящего изобретения положена задача создания состава для получения малогабаритных макетных зарядов массового производства, бронируемых в процессе заливки с соответствующими СТРТ адгезионными, физико-механическими и технологическими характеристиками, при этом технологические свойства инертной топливной массы должны позволять безопасно изготавливать малогабаритные заряды в промышленных условиях.

Технический результат от использования изобретения - достоверность имитации штатного состава СТРТ по вязкости, жизнеспособности, физико-механическим характеристикам и адгезии к бронировке.

Технический результат достигается тем, что состав для получения макетных зарядов, включающий наполнитель, связующее, которое содержит синтетический каучук и эпоксидную смолу, пластификатор, отвердитель и поверхностно-активное вещество, согласно изобретению в качестве наполнителя содержит: смесь калия хлористого с алюминием, в качестве основы связующего - дивинилнитрильный каучук с концевыми карбоксильными группами, в качестве отвердителя - тетраметилтиурамдисульфид и окись цинка, а в качестве поверхностно-активного вещества - лецитин, при следующем соотношении компонентов мас.%:

Алюминий сферический дисперсный 5,00-17,00 Дивинилнитрильный каучук с концевыми карбоксильными 15,64-16,70 группами   Эпоксидная смола 3,80-5,60 Трансформаторное масло 2,20-2,80 Тетраметилтиурамдисульфид 0,10-0,20 Окись цинка 0,10-0,40 Лецитин или катионат-7 0,19-0,21 Калий хлористый остальное

Основой макетного состава является калий хлористый - материал, имеющий широкую сырьевую базу, содержание которого составляет 51-73%. Использование дисперсного порошка алюминия в количестве 5-17% предотвращает структурирование макетной смеси во времени и позволяет сохранить полуфабрикат в течение 12 часов без изменения вязкости. Кроме того, использование дисперсного порошка алюминия позволяет существенно снизить исходную вязкость макетной смеси и повысить ее растекаемость.

Использование в качестве связующего дивинилнитрильного каучука с концевыми карбоксильными группами способствует достоверности имитации технологических свойств состава, его физико-химической стабильности, а также обеспечивает требуемый уровень адгезии состава к бронировке.

Использование в качестве отвердителя каучука с концевыми карбоксильными группами окиси цинка увеличивает достоверность имитации жизнеспособности состава, что необходимо для ускорения технологического процесса, особенно при изготовлении малогабаритных зарядов, и заданный уровень физико-механических свойств отвержденного состава.

В таблицах 1 и 2 приведены примеры рецептур макетных зарядов, из которых следует, что лецитин и катионат-7 являются техническими эквивалентами.

В преимущественном варианте исполнения состав для получения макетных зарядов содержит две фракции калия хлористого: гранулированной в виде спрессованных гранул неправильной формы или крупных кристаллов и мелкой в виде мелких кристаллов, при соотношении указанных фракций в пределах от 73/27 до 70/30 включительно.

В таблице 3 приведены характеристики состава для получения макетных зарядов при различном соотношении крупной и мелкой фракций калия хлористого.

Таблица 1 Примеры рецептур макетных зарядов Наименование компонентов и характеристик Содержание компонентов в рецептурах инертного состава, мас.% 1 2 3 4 5 6 7 8 Прототип Алюминий сферический дисперсный 17,0 16,0 15,0 14,0 12,0 10,0 5,0 5,0 1,0-15,0 Эпоксидная смола 20,3 20,3 20,3 20,3 20,3 20,3 20,3 20,3 0,2-1,0 Дивинилнитрильный каучук с концевыми карбоксильными группами - Полибутадиеновый или полиизопропеновый маслонаполненный каучук - - - - - - - - 10,0-20,0 Катионат-7 (диаминдиолеат) 0,19 0,20 0,20 0,21 0,20 0,20 0,20 0,21 0,15-0,40 Трансформаторное масло 2,40 2,40 2,40 2,40 2,40 2,80 2,10 2,20 0,9-10,7 Хиноловый эфир - - - - - - - - 0,2-0,5 Мел природный - - - - - - - - 63,0-79,5 Калий хлористый 60,0 61,0 62,0 63,0 65,0 67,0 72,0 72,0 - Цинка окись 0,15 0,15 0,15 0,15 0,15 0,20 0,30 0,40 - Тетраметилтиурамдисульфид (тиурам Д) 0,15 0,15 0,15 0,15 0,15 0,20 0,10 0,10 - Вязкость массы при технологической температуре 60°С, пуаз 6100 6400 6800 7000 7200 7500 7900 8200 - Время пригодности массы для переработки при 60°С (жизнеспособность), час 12 12 12 12 12 8 8 7 12

Таблица 2 Примеры рецептур макетных зарядов Наименование компонентов и характеристик Содержание компонентов в рецептурах инертного состава, мас.% 1 2 3 4 5 6 7 8 Прототип Алюминий сферический дисперсный 17,0 16,0 15,0 14,0 12,0 10,0 5,0 5,0 1,0-15,0 Эпоксидная смола 20,3 20,3 20,3 20,3 20,3 20,3 20,3 20,3 0,2-1,0 Дивинилнитрильный каучук с концевыми карбоксильными группами - Полибутадиеновый или полиизопропеновый маслонаполненный каучук - - - - - - - - 10,0-20,0 Лецитин 0,19 0,20 0,20 0,21 0,20 0,20 0,20 0,21 - Катионат-7 (диаминдиолеат) - - - - - - - - 0,15-0,40 Трансформаторное масло 2,40 2,40 2,40 2,40 2,40 2,80 2,10 2,20 0,9-10,7 Хиноловый эфир - - - - - - - - 0,2-0,5 Мел природный - - - - - - - - 63,0-79,5 Калий хлористый 60,0 61,0 62,0 63,0 65,0 67,0 72,0 72,0 - Цинка окись 0,15 0,15 0,15 0,15 0,15 0,20 0,30 0,40 - Тетраметилтиурамдисульфид (тиурам Д) 0,15 0,15 0,15 0,15 0,15 0,20 0,10 0,10 - Вязкость массы при технологической температуре 60°С, пуаз 6100 6400 6800 7000 7200 7500 7900 8200 - Время пригодности массы для переработки при 60°С (жизнеспособность), час 12 12 12 12 12 8 8 7 12

Таблица 3 Характеристики состава для получения макетных зарядов при различном соотношении крупной и мелкой фракций калия хлористого Наименование показателя Примеры фракционного состава калия хлористого 1 2 3 4 5 Содержание крупной фракции калия хлористого, % 65 67 70 73 75 Содержание мелкой фракции калия хлористого, % 35 33 30 27 25 Адгезионная прочность, МПа 1,12 0,92 0,84 0,81 0,73 Вязкость смеси при технологической температуре 60°С, пуаз 8000 7500 6900 6700 6100 Примечание: 1. В соответствии с технической документацией на малогабаритный заряд СТРТ, величина адгезионной прочности должна быть не менее 0,8 МПа. 2. В соответствии с технической документацией на малогабаритный заряд СТРТ, величина вязкости при технологической температуре 60°С должна быть в пределах 6700-6900 пуаз.

Изобретение относится к ракетной технике, а именно разработке имитаторов смесевого твердого топлива (СТРТ), используемых при обкатке технологического оборудования опасных производств по изготовлению малогабаритных вкладных зарядов СТРТ массового производства, отработке процессов механической обработки этих изделий и обучении технического персонала. Имитатор содержит в качестве наполнителя смесь калия хлористого с алюминием сферическим дисперсным, в качестве связующего - дивинилнитрильный каучук с концевыми карбоксильными группами и эпоксидную смолу, трансформаторное масло, в качестве отвердителя - тетраметилтиурамдисульфид (тиурам Д) и окись цинка, а в качестве поверхностно-активного вещества - лецитин или катионат-7. Изобретение обеспечивает достоверность имитации штатного состава СТРТ по вязкости, жизнеспособности, физико-механическим характеристикам и адгезии к бронировке. 1 з.п. ф-лы, 3 табл.

1. Состав для получения макетных зарядов, содержащий наполнитель, связующее, которое включает синтетический каучук и эпоксидную смолу, трансформаторное масло, отвердитель и поверхностно-активное вещество, отличающийся тем, что в качестве наполнителя он содержит смесь калия хлористого с алюминием сферическим дисперсным, в качестве основы связующего - дивинилнитрильный каучук с концевыми карбоксильными группами, в качестве отвердителя - тетраметилтиурамдисульфид и окись цинка, а в качестве поверхностно-активного вещества - лецитин или катионат-7 при следующем соотношении компонентов, мас.%:
алюминий сферический дисперсный 5,00-17,00 дивинилнитрильный каучук с концевыми   карбоксильными группами 15,64-16,70 эпоксидная смола 3,80-5,60 трансформаторное масло 2,20-2,80 тетраметилтиурамдисульфид (тиурам Д) 0,10-0,20 окись цинка 0,10-0,40 лецитин или катионат-7 0,19-0,21 калий хлористый остальное

2. Состав по п.1, отличающийся тем, что калий хлористый состоит из двух фракций: гранулированной - в виде спрессованных гранул неправильной формы или крупных кристаллов и мелкой - в виде мелких кристаллов при соотношении указанных фракций в пределах от 73/27 до 70/30 включительно.