Заряд баллиститного твердого ракетного топлива

Заряд баллиститного твердого ракетного топлива

Иллюстрации

Показать все

Реферат

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 смола	100
Отвердитель	15	65
Полифосфат аммония	10	100
Наполнитель	10	170

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 коричневого
Содержание эпоксидных групп, %	16
Молекулярная масса	1100
Вязкость 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 1
Параметры получения смоляной части но примерам 2÷8
№	Наименование параметра	Величина параметра
2	3	4	5	6	7	8
1.	Соотношение компонентов А:Б:В	50:70:25	90:5:5	47:37:16	47:37:16	47:37:16	47:37:16	47:37:16
2	Соотношение эноксидной составляющей и полиизоцианата	91:9	91:9	98:2	85:15	91:9	91:9	91:9
3.	Молекулярная масса диановой смолы и марка	500ЭД-16	500ЭД-16	340ЭД-22	600ЭД-16	500ЭД-16	500ЭД-16	500ЭД-16
4.	Температура и время проведения процесса	85°С130 мин	85°С130 мин	85°С130 мин	85°С130 мин	50°С210 мин	120°С50 мин	85°С130 мин
5.	Ланроксид, молекулярная масса	250	900	400	400	400	400	400

Таблица 2
Свойства эпоксиуретановых смол по примерам 1÷8
№	Наименование показателя	Величина показателя
1	2	3	4	5	6	7	8
1.	Цвет	от желтого до темно-коричневого
2.	Молекулярная масса	1050	1100	1160	980	1140	1120	1010	1050
3.	Эпоксидное число,%	18	16	14	18	17	15	18	16
4.	Вязкость по В3-4 при 30°С, сек	400	400	410	510	490	470	430	480

Таблица 4
Свойства заряда с бронепокрытием по примерам 1÷8 табл. 3
Наименование показателей	Величина показателей	Прототип
1	2	3	4	5	6	7	8
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
1. Технологические свойства:
- вязкость,	30	32	34	35	36	38	39	40
- время жизнеспособности, мин, при
температуре переработки 25°С	60	63	66	69	72	75	80	85
- технологическое время отверждения, ч при Т отверждения 60°С	5	5,1	5,2	5,4	5,5	5,7	5,8	6,0
2. Физико-механические свойства:
- прочность при растяжении,
МПа при Т=+60°С	1,5	1,6	1,8	1,9	2,0	2,1	2,3	2,5	2,6
Т=+20°C	48,2	45,2	44,0	40,0	38,0	35,5	34,8	34,2	8,5
Т=-50°C	58,0	55,2	54,0	50,0	49,5	49,0	44,0	42,0	42,5
- деформация, % при
Т=+60°С	19,4	18,7	18,5	18,1	17,0	16,5	15,0	14,0	109
Т=+20°C	6,0	5,9	5,6	5,5	5,4	5,3	5,1	5,0	59,4
T=-50°С	2,2	2,2	2,1	2,0	1,9	1,9	1,8	1,7	2,7
- модуль упругости при растяжении,
МПа при Т=+60°C	8,7	8,5	8,6	8,8	8,8	9,5	9,8	10,0	12,0
T=+20°C	1120	1200	1250	1300	1320	1400	1450	1500	162
T=-50°C	3350	3300	3380	3400	3450	3500	3600	3750	1660
Прочность крепления к БНТГ,
МПа при Т=+60°C	2,0	2,1	2,2	2,3	2,3	2,4	2,5	2,5	0,7 (+50°С)
Т=+20°С	6,5	6,5	6,6	7,0	7,0	7,1	7,1	7,2	3,7
T=-50°С	14,0	14,2	14,3	14,5	14,5	14,8	14,9	15,0	5,5
Относительное выгорание по массе, %	25	20	15	12,5	10,0	13,0	12,0	10,0	30
Относительное выгорание по длине, %	20	18	16	15	14,0	9,0	8,0	8,0	30
Количество выдерживаемых термоциклов от - 60 до + 80°С	280	≥200	≥200	≥200	≥200	≥200	≥200	≥200	-
Удельная мощность дымообразования, м2/кг	19	19	18	18	17	17	17	15	15

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 смола	100
Отвердитель	15-65
Полифосфат аммония	10-100
Наполнитель	10-170