ЗАРЯД ТВЁРДОГО РАКЕТНОГО ТОПЛИВА Российский патент 2021 года по МПК F02K9/10 C06B21/00 

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.

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.

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.

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.

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.

Указанное подтверждается примерами

Пример 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.

Получение двойной смеси

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.

Двойную смесь сливают в металлическую емкость и охлаждают до 20°С.

Параметры получения двойных смесей по примерам 2-8 приведены в таблице 1

Пример 2

Получение полимерного покрытия и заряда на его основе

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.

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.

Примеры 2-8 осуществляются аналогичным образом при условиях приведенных в таблице 2.

Свойства полимерных покрытий, полученных с использованием композиции, в которую введен полиэфируретановый каучук в сравнении с прототипом показаны в таблице 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.

Изобретение относится к области разработки зарядов твёрдого ракетного топлива и может быть использовано в качестве бронирующего адгезионноактивного покрытия высоконаполненных полимерных составов (энергетических конденсированных систем), а также в качестве заливочных компаундов в электронике, электро- и радиотехнике, в строительстве. Заряд твердого ракетного топлива, выполненный в виде шашки, бронированной по внешней поверхности бронирующим покрытием, толщиной от 1,5 до 5 мм. 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 эпоксиуретановый каучук ППГ-3А 80-120 масс.ч., эпоксидную смолу ЭД-20 40-60 масс.ч., эпоксидную смолу УП-655 50-70 масс.ч., минеральный наполнитель 10-170 масс.ч., полифосфат аммония 10-100 масс.ч., ароматический отвердитель 20-40 масс.ч., ускоритель отверждения 3-10 масс.ч. Технический результат заключается в повышении деформационных свойств в температурном диапазоне от -60 до 60°С и пониженной температуре стеклования. 3 табл.

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.:

Каучук ППГ-3А 80-120 Эпоксидная смола ЭД-20 40-60 Эпоксидная смола УП-655 50-70 Минеральный наполнитель 10-170 Полифосфат аммония 10-100 Ароматический отвердитель 20-40 Ускоритель отверждения 3-10