FR2835520A1 - Procede bicomposant semi-continu de coulee de pate de propergol solide - Google Patents
Procede bicomposant semi-continu de coulee de pate de propergol solide Download PDFInfo
- Publication number
- FR2835520A1 FR2835520A1 FR0201214A FR0201214A FR2835520A1 FR 2835520 A1 FR2835520 A1 FR 2835520A1 FR 0201214 A FR0201214 A FR 0201214A FR 0201214 A FR0201214 A FR 0201214A FR 2835520 A1 FR2835520 A1 FR 2835520A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- components
- mixture
- approximately
- group
- groups
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 36
- 239000007787 solid Substances 0.000 title claims abstract description 12
- 239000003380 propellant Substances 0.000 claims abstract description 23
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 19
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims abstract description 18
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 14
- 238000005266 casting Methods 0.000 claims abstract description 13
- 239000004971 Cross linker Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims abstract description 9
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims abstract description 9
- 239000004449 solid propellant Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 35
- 230000003068 static effect Effects 0.000 claims description 11
- 238000010411 cooking Methods 0.000 claims description 9
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 claims description 9
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 claims description 4
- 239000000843 powder Substances 0.000 abstract description 5
- 239000002131 composite material Substances 0.000 abstract description 4
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 8
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 8
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 6
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 4
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 4
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 4
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 3
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 3
- GDDNTTHUKVNJRA-UHFFFAOYSA-N 3-bromo-3,3-difluoroprop-1-ene Chemical compound FC(F)(Br)C=C GDDNTTHUKVNJRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000005062 Polybutadiene Substances 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 2
- 238000004898 kneading Methods 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 2
- 229920002857 polybutadiene Polymers 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- POCJOGNVFHPZNS-ZJUUUORDSA-N (6S,7R)-2-azaspiro[5.5]undecan-7-ol Chemical compound O[C@@H]1CCCC[C@]11CNCCC1 POCJOGNVFHPZNS-ZJUUUORDSA-N 0.000 description 1
- XTFIVUDBNACUBN-UHFFFAOYSA-N 1,3,5-trinitro-1,3,5-triazinane Chemical compound [O-][N+](=O)N1CN([N+]([O-])=O)CN([N+]([O-])=O)C1 XTFIVUDBNACUBN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PAWQVTBBRAZDMG-UHFFFAOYSA-N 2-(3-bromo-2-fluorophenyl)acetic acid Chemical compound OC(=O)CC1=CC=CC(Br)=C1F PAWQVTBBRAZDMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000028 HMX Substances 0.000 description 1
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 description 1
- BSPUVYFGURDFHE-UHFFFAOYSA-N Nitramine Natural products CC1C(O)CCC2CCCNC12 BSPUVYFGURDFHE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004721 Polyphenylene oxide Substances 0.000 description 1
- 238000013019 agitation Methods 0.000 description 1
- 238000010923 batch production Methods 0.000 description 1
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 239000013529 heat transfer fluid Substances 0.000 description 1
- 229910001959 inorganic nitrate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012948 isocyanate Substances 0.000 description 1
- 150000002513 isocyanates Chemical class 0.000 description 1
- POCJOGNVFHPZNS-UHFFFAOYSA-N isonitramine Natural products OC1CCCCC11CNCCC1 POCJOGNVFHPZNS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002823 nitrates Chemical class 0.000 description 1
- UZGLIIJVICEWHF-UHFFFAOYSA-N octogen Chemical compound [O-][N+](=O)N1CN([N+]([O-])=O)CN([N+]([O-])=O)CN([N+]([O-])=O)C1 UZGLIIJVICEWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AHHWIHXENZJRFG-UHFFFAOYSA-N oxetane Chemical compound C1COC1 AHHWIHXENZJRFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002924 oxiranes Chemical class 0.000 description 1
- VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-N perchloric acid Chemical class OCl(=O)(=O)=O VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002572 peristaltic effect Effects 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 229920000570 polyether Polymers 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C06—EXPLOSIVES; MATCHES
- C06B—EXPLOSIVES OR THERMIC COMPOSITIONS; MANUFACTURE THEREOF; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS EXPLOSIVES
- C06B45/00—Compositions or products which are defined by structure or arrangement of component of product
- C06B45/04—Compositions or products which are defined by structure or arrangement of component of product comprising solid particles dispersed in solid solution or matrix not used for explosives where the matrix consists essentially of nitrated carbohydrates or a low molecular organic explosive
- C06B45/06—Compositions or products which are defined by structure or arrangement of component of product comprising solid particles dispersed in solid solution or matrix not used for explosives where the matrix consists essentially of nitrated carbohydrates or a low molecular organic explosive the solid solution or matrix containing an organic component
- C06B45/10—Compositions or products which are defined by structure or arrangement of component of product comprising solid particles dispersed in solid solution or matrix not used for explosives where the matrix consists essentially of nitrated carbohydrates or a low molecular organic explosive the solid solution or matrix containing an organic component the organic component containing a resin
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C06—EXPLOSIVES; MATCHES
- C06B—EXPLOSIVES OR THERMIC COMPOSITIONS; MANUFACTURE THEREOF; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS EXPLOSIVES
- C06B21/00—Apparatus or methods for working-up explosives, e.g. forming, cutting, drying
- C06B21/0033—Shaping the mixture
- C06B21/0058—Shaping the mixture by casting a curable composition, e.g. of the plastisol type
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
- Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
- Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
Abstract
L'invention se situe dans le domaine des propergols de type composite. Elle a pour objet un procédé pour la coulée de pâte de propergol dans un moule pour fabriquer un bloc de propergol solide, ladite pâte comprenant un prépolymère liquide, un réticulant, au moins une charge solide pulvérulente et divers additifs, la coulée se fait à partir du mélange dans un mélangeur (3, 16) de deux groupes de composants : le premier groupe de composants, stocké dans une cuve (1, 10), représente environ 80% à environ 99% du produit fini et comprend essentiellement le polymère, les charges solides pulvérulentes et une partie des additifs; le deuxième groupe de composants, stocké dans une cuve (2, 12), représente environ 20% à environ 1% du produit fini et comprend tout le réticulent et l'autre partie des additifs. Des pompes dont les débits sont couplés alimentent le mélangeur.
Description
La présente invention se situe dans le domaine des
blocs ou chargements de propergol solide.
Plus particulièrement elle a pour objet un procédé de préparation et de coulée d'une pâte de propergol, de type composite, dans un moule pour préparer un bloc ou un chargement de propergol solide. L' invention s' applique notamment à la fabrication de gros
chargements pour lanceur spatial.
Un propergol solide de type composite comprend une matrice polymérique solide ou liant, des charges solides pulvérulentes: oxydantes, éventuellement réductrices et/ou énergétiques ainsi que divers additifs de
faisabilité, de performances.
Le liant est préparé à partir d'une résine polymérisable liquide avec des terminaisons chimiquement réactives qui vont être réticulées par au moins un réticulant lui aussi liquide. On introduit dans la résine liquide, suivant un ordre approprié, les
différents ingrédients du propergol, puis le réticulant.
La résine en durcissant par une cuisson à une température compatible avec la présence de matériaux pyrotechniques, va enrober tous les ingrédients et notamment les charges pulvérulentes pour former un corps solide. Les ingrédients sont cho is is de façon à assurer la combustion du propergol pour produire des gaz. Cette combustion se fait, en général, par couches paralleles: la vitesse de régression du front de flamme est de
quelques millimètres à quelques centimètres par seconde.
on trouvera par exemple dans DAVENAS "Technologie des propergols solides", chapitres 10 et 11, Masson 1989 plus de détails sur les différents ingrédients entrant
dans la composition des propergols de type composite.
Le procédé actuellement utilisé pour fabriquer de tels blocs est un procédé discontinu, dit par "batch", consistant à préparer une certaine qualité de produit et
à couler un certain nombre de chargements.
Dans une première étape les différents ingrédients
sont introduits selon un ordre approprié et soigneu-
sement et longuement malaxés, dans des conditions de pressions (en général le vide) et de températures bien précises. Pour l'étape suivante, ce mélange qui se présente sous forme d'une pâte est coulée dans un moule, avec des outillages de mise en forme. L'ensemble subit une cuisson pour assurer le durcissement de la pâte. Le moule constitue dans certains cas l'enveloppe même du propulseur, enveloppe qui est convenablement préparée
pour la réalisation du chargement.
L' introduction du réticulant dans le mélange se fait vers la fin de l'étape de malaxage; la pate va alors commencer à durcir: la coulée ne peut se faire que durant un temps limité, dit vie de pot, pendant lequel le mélange reste assez fluide pour être coulé. I1 faut donc que la coulée dans le moule suive le plus rapidement possible la fin de malaxée; ce qui implique de plus de faire un compromis entre la vie de pot et la
durée de la cuisson.
Pour la fabrication de gros chargements, de quelques dizaines à quelques centaines de tonnes, utilisés en général dans le domaine spatial (accélérateurs accolés au lanceur) il faut enchainer
plusieurs malaxées-coulées dans la même enveloppe.
L'enchaînement des malaxées et des coulées doit être précis et rigoureux. Il faut réaliser aussi un choix économique entre la taille des malaxeurs disponibles et celle du chargement. Dans tous les cas le cycle de fabrication est long et coûteux car il y a une immobilisation importante des matériels et du personnel
pendant la fabrication.
Une solution au problème de la vie de pot, dans le cas de la fabrication de petits objets, est suggérée par un procédé bicomposant semi-continu, décrit par J.M. TAUZIA dans "Some comments on processing energetics
materiels - Compatibility and Processing Symposium -
ADPA - 23-25 octobre 1989 (à VIRGINIA BEACH).
Le procédé décrit dans cet article consiste à séparer la composition en deux groupes de composants de viscosité équivalente qui sont ensuite mélangés, dans un rapport massique proche de 1/1, juste avant la coulée dans le moule. L'un des groupes de composants comporte le polymère devant constituer le liant, la moitié des charges pulvérulentes et certains additifs; l'autre groupe de composants comporte le réticulant, lui aussi sous une forme de polymère, l'autre moitié des charges pulvérulentes et le restant des additifs. Ces deux groupes de composants sont chimiquement stables
lorsqu'ils sont séparés.
Toutefois ce procédé présente plusieurs inconvénients. Les deux groupes de composants comportent chacun une moitié des charges pulvérulentes donc des ingrédients pyrotechniques, les deux groupes de composants doivent être préparés et conservés dans des installations appropriées et répondant à des normes strictes de sécurités; par la suite nous dirons plus
brièvement installations sécurisées.
Par ailleurs le mélange homogène de ces deux groupes de composants également visqueux est difficile à réaliser. Enfin la composition finale obtenue, notamment par le liant, est différente de celle du procédé "batch" puisque le procédé bicomposant forme le liant à partir du mélange de deux polymères: le propergol ainsi obtenu doit faire l'objet d'une nouvelle homologation pour l'utilisation envisagée. C'est une opération longue et coûteuse. Le procédé bicomposant avec un mélange dans le rapport 1/1 de deux groupes de composants n'est donc pas entièrement satisfaisant; et ne paraît pas applicable,
de façon simple, à la fabrication de gros chargements.
La présente invention reprenant une technique bicomposant a pour but de résoudre les problèmes
précédemment posés.
La présente invention concerne donc un procédé bicomposant semi-continu pour la coulée de pâte de propergol dans un moule pour fabriquer un bloc de propergol solide par cuisson de la pâte, ladite pâte comprenant un prépolymère liquide, un réticulant liquide, au moins une charge solide pulvérulente et divers additifs, la coulée se faisant à partir du mélange de deux groupes de composants et ledit procédé est caractérisé en ce que le premier groupe de composants représente environ 80 % à environ 99 % du produit fini et comprend essentiellement le prépolymère, toutes les charges sol ides pulvérulentes et une partie des additifs; le deuxième groupe de composants représente environ 20 % environ 1 % du produit fini et comprend tout le réticulant et l'autre partie des additifs. Les additifs comprendront notamment une partie du plastifiant du propergol. On peut encore dire que le rapport massique de mélange des deux groupes de composants est compris entre environ 80/20 et environ 99/1. Préférentiellement le premier groupe de composants l0 représente environ 90 % à environ 99t du produit fini et le deuxième groupe de composants représente environ 10% à environ 1% du produit fini. Le rapport massique de mélange des deux groupes de composants est compris entre
environ 90/10 et environ 99/1.
Le liant du propergol est soit obtenu à partir d'un
polybutadiène carboxytéléchétique ou, préférentiel-
lement, hydroxyletéléchétique réticulé dans ce dernier cas par un isocyanate sous forme de monomère, soit le liant est obtenu à partir d'un prépolymère d'oxétane ou d'oxirane substitué; de polymère nitraminé ou nitraté;
de polyester ou de polyether.
Les charges pulvérulentes comportent au moins une charge oxydante choisie dans le groupe des perchlorates ou des nitrates non organiques par exemple du nitrate d' ammonium ou du perchlorate d' ammonium. Une partie de ces charges pulvérulentes oxydantes peut être remplacée par des charges énergétiques telles que des nitramines,
par exemple de l'octogène ou de l'hexogène.
Enfin les charges pulvérulentes peuvent aussi comprendre, pour augmenter les performances du propergol, des charges réductrices sous forme de poudre
métallique, par exemple de l'aluminium.
Parmi les divers additifs habituellement utilisés pour la fabrication des propergols nous mettrons un peu à part le plastifiant et le catalyseur de réticulation dont les natures et les taux peuvent avoir des effets intéressants dans la présente invention, comme nous le
verrons par la suite.
Notamment le choix du plastifiant et de son taux dans le premier groupe de composants évite les problèmes de décantation des charges sol ides pendant la durée du
stockage de ce groupe de composants.
Avantageusement le deuxième groupe de composants comprend uniquement le réticulant liquide sous forme monomère, sans aucun des additifs du propergol qui sont
tous incorporés dans le premier groupe de composants.
Selon une première variante du procédé le mélange se fait en deux étapes: - une première étape de mise à la quantité, par un dosage précis des deux groupes de composants dans le rapport massique souhaité, les deux groupes de
composants sont alors sommairement mélangés,
- une deuxième étape d'homogénéisation, au cours de
laquelle le mélange sommaire précédent est
soigneusement mélangé, avant la coulée dans le moule.
Avantageusement les deux étapes de mélange sont découplées par le passage du mélange mis à la quantité dans un réservoir tampon, avant d'être repris pour le mélange d'homogénéisation. Le temps de séjour dans le
réservoir tampon est le plus bref possible.
Les deux étapes de mélange se font par tous les moyens appropriés, mais préférentiellement elles se font
par des mélangeurs statiques.
Préférentiellement le mélange de mise à la quantité se fait à basse pression et le mélange d'homogénéisation
se fait à haute pression.
Le découplage des deux étapes par le passage du mélange mis à la quantité dans un réservoir tampon permet de reprendre ledit mélange à haute pression pour faire l'étape de mélange d'homogénéisation et de couler la pâte avec un débit élevé. Ce fort déLit est nécessaire pour la coulée, dans des conditions
économiques satisfaisantes, des gros chargements.
L'élévation de pression du mélange mis à la quantité se
fait par une pompe placée en sortie du réservoir tampon.
Avantageusement le mélange de mise à la quantité se fait à basse pression entre environ 0,006MPa et environ lMPa; et le mélange d'homogénéisation se fait à haute
pression entre environ 2MPa et environ 2,5MPa.
Avantageusement encore le mélange d'homogénéisation se fait à la température de cuisson de la pâte du propergol, entre environ 20 C et environ 80 C. Par cuisson à environ 20 C il faut entendre simplement le maintien de la température de la pâte de propergol à la température ambiante. La température de cuisson peut être abaissée par l' augmentation du taux de catalyseur de réticulation parmi les additifs. Le mélange et la coulée à la même température que celle de la cuisson a l'avantage de limiter des problèmes de retrait thermique. Selon une seconde variante du procédé le mélange des deux groupes de composants se fait en une seule étape. Là encore le mélange se fait par tout moyen approprié mais préférentiellement il se fait dans un mélangeur statique, alimenté dans le rapport massique voulu. Le mélangeur statique fonctionne à haute
pression, entre environ 2MPa et environ 2,5MPa.
Avantageusement le mélange se fait, comme précédemment, à la température de cuisson de la pâte de propergol entre environ 20 C et environ 80 C. Cette température de cuisson peut être baissée vers la limite basse, en
augmentant le taux de catalyseur de réticulation.
Cette invention essentiellement caractérisée par un choix particulier des deux groupes de composants qui seront mélangés dans un rapport massique précis résout les problèmes laissés en suspend par le procédé
bicomposant de l'état de la technique.
Ce procédé conserve bien sûr l'avantage du procédé
bicomposant qui est de s'affranchir de la vie de pot.
Les séquences de malaxages pour préparer les deux groupes de composants sont totalement indépendantes de celles de leur mélange et de leur coulée qui peut intervenir très longtemps après la préparation de ces
deux groupes de composants.
Seul le premier groupe de composants qui contient toute la charge pulvérulente, donc les produits pyrotechniques requiert d'être préparé avec soin et stocké dans des installations sécurisées. Le second groupe de composants, qui peut se réduire au seul réticulant, est préparé et stocké dans des conditions
très simples.
Par ailleurs le second groupe de composant est essentiellement liquide et se mélange sans problème avec le premier groupe de composants qui lui se présente sous
forme d'une pâte.
Ceci permet d' adapter facilement les conditions de pression et de déhit au moment de la coulée de gros chargement. Donc de réduire considérablement la durée et
le coût du cycle de fabrication.
Enfin dans le procédé de l' invention le réticulant étant introduit sous forme de monomère liquide le liant obtenu sera identique à celui du procédé "batch", donc la composition finale étant la même, le propergol ne devra pas être de nouveau homologué ce qui réduit
considérablement les coûts.
L' invention va être décrite plus en détail à l' aide des figures 1 et 2 gui représentent de façon très schématique des exemples d' installations pour la mise en
oeuvre des deux variantes du procédé.
La figure 1 décrit une installation pour mettre en oeuvre l' invention selon un premier mode en deux étapes découplées. La figure 2 décrit une installation pour mettre en oeuvre l' invention selon un second mode en une seule étape. Ces deux variantes du procédé de l' invention supposent la préparation préalable des deux groupes de
composants. -
Tout d'abord le deuxième groupe de composant qui comprend essentiellement le réticulant liquide sous forme monomère est éventuellement quelques additifs, est très simple à préparer. Il s'agit d'un mélange avec S agitation mécanique par exemple. Ce groupe de composants ne représente qu'une masse faible du produit fini, une
seule cuve suffira à la stocRer.
Par contre, le premier groupe de composants comprend le prépolymère liquide, la totalité des charges solides pulvérulentes et les additifs doit être préparé avec les mêmes précautions et soins qu'un propergol. Le mélange constituant ce groupe de composants est chimique stable puisqu'il n'y a pas de réticulant; le choix convenable du plastifiant évite la décantation des charges solides et permet de conserver de façon prolongée ce mélange dans des installations sécurisées appropriées. Ce groupe de composants représente la majorité du produit fini et dans le cas d'un gros chargement (par exemple lOOt), une grande quantité de produit qu'il faut préparer par plusieurs malaxées et conserver dans plusieurs cuves compte tenu des tailles des malaxeurs et
cuves disponibles.
La figure l représente très schématiquement une installation pour la mise en oeuvre du procédé de
l' invention selon une première variante.
Les cuves l et 2 contenant respectivement les premier et deuxième groupes de composants alimentent un
mélangeur statique 3.
Sur les cuves l et 2 les pistons 8 et 9, entrainés par un mécanisme non représenté, alimentent dans le rapport massique souhaité le mélangeur statique 3 qui
fait un mélange sommaire, mais mis à la quantité, des
deux groupes de composants, il alimente un réservoir tampon 4. En sortie du réservoir tampon une pompe 5 élève la pression du mélange pour alimenter un mélangeur statique 6, fonctionnant à haute pression, la sortie 7
du mélangeur alimente directement le moule de coulée.
Pour la fabrication de gros chargement la quantité lO nécessaire de mélange du premier groupe de composants dépasse les capacités d'une seule cuve. Il suffit de disposer plusieurs cuves du type 1 sur l'alimentation du mé langeur stat ique 3 et par un système part icul ier de vannage de puiser le mélange successivement dans les
cuves.
La figure 2 représente très schématiquement une installation pour la mise en oeuvre du procédé selon une
deuxième variante.
Les cuves 10 et 12 contiennent respectivement les premier et deuxième groupes de composants. Des pompes 11 et 13, fonctionnant à haute pression et dont les débits sont dans le rapport massique souhaité, alimentent un
mélangeur statique 14, dont la sortie 15 alimente direc-
tement le moule de coulée.
Les pompes de dosage et de mise en pression sont choisies dans le matériel classique: ce sont soit des pompes péristaltiques, soit des pompes à vis (par exemple marque STEIBLE) soit des pompes à double piston alternatif (par exemple marque PUTZMEI STER) so it par des pistons directement placés sur les cuves des deux
groupes de composants.
Les mélangeurs statiques sont des conduits contenant des croisillons obligeant la pâte qui y passe à se séparer et à se remélanger. Ces conduits sont dimensionnés en diamètre, en fonction du déLit et le S nombre d'éléments unitaires assure la qualité du mélange en fonction de la pression disponible. On utilise 4 éléments unitaires pour un mélange à basse pression et jusqu'à 12 éléments unitaires pour un mélange à haute pression. Un mélangeur constitué d'éléments unitaires à l0 double paroi permet par la circulation d'un fluide caloporteur approprié de chauffer à la température de
coulée souhaitée la pâte de propergol.
Pour un propergol dont la matrice polymérique à 1S base d'une résine polybutadiène hydroxytéléchélique représente 14 % en masse du produit fini, contenant 82% en masse de perchlorate d' ammonium et 4% en masse d'aluminium on a mesuré les propriétés mécaniques du propergol fabriqué par le procédé de la présente invention. La densité est de 1,72, le module d' Young est compris entre 5 et 7MPa et la résistance à la rupture est de 1,lMPa: ces valeurs sont comparables aux valeurs
obtenues par le procédé "batch".
Claims (10)
1) Procédé bicomposant semi-continu pour la coulée de pâte de propergol dans un moule pour fabriquer un bloc de propergol solide, ladite pate comprenant un polymère liquide, un réticulant, au moins une charge solide pulvérulente et divers additifs, la coulée se faisant à partir du mélange de deux groupes de composants caractérisé en ce que le premier groupe de composants représente environ 80% à environ 99% du produit fini et comprend essentiellement le polymère, les charges sol ides pulvérulentes et une partie des additifs; le deuxième groupe de composants représente environ 20% à environ 1% du produit fini et comprend tout le
réticulant et l'autre partie des additifs.
2) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier groupe de composants représente environ 90% à environ 99% du produit fini et que le deuxième groupe de composants représente environ 10% à
environ 1% du produit fini.
3) Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le deuxième groupe de composant ne comprend
que le réticulant.
4) Procédé selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que le mélange se fait en deux étapes: - une première étape de mise à la quantité, par un dosage précis des deux groupes de composants mélangés à basse pression, - une deuxième étape d'homogénéisation à haute pression
3s du mélange précédent.
) Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que les deux étapes sont découplées par le passage du
mélange mis à la quantité dans un réservoir tampon.
6) Procédé selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que les deux étapes successives se font dans des mélangeurs statiques respectivement à basse pression et
à haute pression.
7) Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que le mélange de mise à la quantité; à basse
pression se fait entre 0,006MPa et lMPa.
8) Procédé selon la revendication 6, caractérisé en 1S ce que le mélange d'homogénéisation, à haute pression,
se fait entre 2MPa et 2,5MPa.
9) Procèdé selon la revendication 8, caractérisé en ce que le mélange d'homogénéisation se fait à la température de cuisson entre environ 20 C et environ C ) Procédé selon la revendication 1, 2 ou 3 caractérisé en ce que le mélange des deux groupes de
composants se fait en une seule étape.
11) Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que le mélange des deux groupes de composant se fait
dans un mélangeur statique à haute pression.
12) Procèdé selon la revendication 11, caractérisé en ce que le mélange se fait à la température de cuisson,
entre environ 20 C et environ 80 C.
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR0201214A FR2835520B1 (fr) | 2002-02-01 | 2002-02-01 | Procede bicomposant semi-continu de coulee de pate de propergol solide |
| US10/345,207 US6936120B1 (en) | 2002-02-01 | 2003-01-16 | Semi-continuous two-pack process for casting solid propergol paste |
| EP03290124A EP1333016A3 (fr) | 2002-02-01 | 2003-01-17 | Procédé semi-continu de coulée de pâte de propergol solide, ledit procédé mettant en oeuvre deux composants |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR0201214A FR2835520B1 (fr) | 2002-02-01 | 2002-02-01 | Procede bicomposant semi-continu de coulee de pate de propergol solide |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2835520A1 true FR2835520A1 (fr) | 2003-08-08 |
| FR2835520B1 FR2835520B1 (fr) | 2004-11-19 |
Family
ID=8871444
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR0201214A Expired - Fee Related FR2835520B1 (fr) | 2002-02-01 | 2002-02-01 | Procede bicomposant semi-continu de coulee de pate de propergol solide |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6936120B1 (fr) |
| EP (1) | EP1333016A3 (fr) |
| FR (1) | FR2835520B1 (fr) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2980373B1 (fr) | 2011-09-26 | 2014-03-07 | Sme | Procede d'extraction de charges solubles contenues dans une pate |
| CN105840351B (zh) * | 2016-03-22 | 2018-11-16 | 天津大学 | 一种将凝胶或膏状燃料供应至发动机燃烧室的方法 |
| FR3051134B1 (fr) * | 2016-05-12 | 2019-05-17 | Arianegroup Sas | Installation destinee a la fabrication d'une composition polymerique chargee |
| RU2621800C1 (ru) * | 2016-06-28 | 2017-06-07 | Акционерное общество "Федеральный научно-производственный центр "Алтай" | Способ изготовления зарядов смесевого ракетного твердого топлива |
| RU2637330C1 (ru) * | 2016-07-07 | 2017-12-04 | ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ КАЗЕННОЕ ВОЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого" МИНИСТЕРСТВА ОБОРОНЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ | Способ приготовления коллоидной пасты |
| RU2660101C1 (ru) * | 2017-07-14 | 2018-07-04 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Федеральный центр двойных технологий "Союз" (ФГУП "ФЦДТ "Союз") | Способ изготовления заряда смесевого ракетного твердого топлива |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4191480A (en) * | 1977-04-04 | 1980-03-04 | Dyno Industrier A.S | Continuous flow static mixer for mixing powder and/or suspension materials with liquid materials |
| GB1605257A (en) * | 1960-10-31 | 1986-09-24 | Aerojet General Co | Sustainer propellant |
| DE4115201A1 (de) * | 1990-05-11 | 1992-01-09 | Reinhardt Technik Gmbh & Co | Vorrichtung zum mischen von mehr-komponentengemischen |
| WO1992022377A1 (fr) * | 1991-06-13 | 1992-12-23 | Verfahrenstechnik Hübers GmbH | Procede et dispositif de preparation de resine a couler, de transport de resine a couler et d'alimentation d'une installation de coulee en resine a couler |
| EP0553476A1 (fr) * | 1991-12-27 | 1993-08-04 | Hercules Incorporated | Propergol composite sans chlore pour fusée |
| DE4313171A1 (de) * | 1993-04-22 | 1994-10-27 | Micafil Vakuumtechnik Ag | Vorrichtung zum Vergiessen eines Volumens mit einer flüssigen, reaktiven Giessharzmasse |
| US5739252A (en) * | 1995-06-07 | 1998-04-14 | Bayer Aktiengesellschaft | Thermoplastic polyurethaneurea elastomers |
| WO2001072861A2 (fr) * | 1999-11-12 | 2001-10-04 | Ten Cate Enbi International | Appareil permettant de melanger et de mouler par injection du polyurethane thermodurcissable |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4517035A (en) * | 1976-01-16 | 1985-05-14 | Her Majesty The Queen In Right Of Canada, As Represented By The Minister Of National Defence | Method of making a castable propellant |
| FR2640261B1 (fr) * | 1979-08-14 | 1993-12-10 | Poudres Explosifs Ste Nale | Composition autopyrolysable pour la propulsion aerobie dont l'oxydant est un explosif |
| US4632715A (en) * | 1985-12-10 | 1986-12-30 | The United States As Represented By The Secretary Of The Navy | Low burn rate motor propellant |
| US5114630A (en) * | 1990-09-21 | 1992-05-19 | The United Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Continuous manufacture and casting |
| US5942720A (en) * | 1993-04-29 | 1999-08-24 | Cordant Technologies Inc. | Processing and curing aid for composite propellants |
-
2002
- 2002-02-01 FR FR0201214A patent/FR2835520B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
2003
- 2003-01-16 US US10/345,207 patent/US6936120B1/en not_active Expired - Fee Related
- 2003-01-17 EP EP03290124A patent/EP1333016A3/fr not_active Withdrawn
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1605257A (en) * | 1960-10-31 | 1986-09-24 | Aerojet General Co | Sustainer propellant |
| US4191480A (en) * | 1977-04-04 | 1980-03-04 | Dyno Industrier A.S | Continuous flow static mixer for mixing powder and/or suspension materials with liquid materials |
| DE4115201A1 (de) * | 1990-05-11 | 1992-01-09 | Reinhardt Technik Gmbh & Co | Vorrichtung zum mischen von mehr-komponentengemischen |
| WO1992022377A1 (fr) * | 1991-06-13 | 1992-12-23 | Verfahrenstechnik Hübers GmbH | Procede et dispositif de preparation de resine a couler, de transport de resine a couler et d'alimentation d'une installation de coulee en resine a couler |
| EP0553476A1 (fr) * | 1991-12-27 | 1993-08-04 | Hercules Incorporated | Propergol composite sans chlore pour fusée |
| DE4313171A1 (de) * | 1993-04-22 | 1994-10-27 | Micafil Vakuumtechnik Ag | Vorrichtung zum Vergiessen eines Volumens mit einer flüssigen, reaktiven Giessharzmasse |
| US5739252A (en) * | 1995-06-07 | 1998-04-14 | Bayer Aktiengesellschaft | Thermoplastic polyurethaneurea elastomers |
| WO2001072861A2 (fr) * | 1999-11-12 | 2001-10-04 | Ten Cate Enbi International | Appareil permettant de melanger et de mouler par injection du polyurethane thermodurcissable |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2835520B1 (fr) | 2004-11-19 |
| US6936120B1 (en) | 2005-08-30 |
| EP1333016A2 (fr) | 2003-08-06 |
| US20050183804A1 (en) | 2005-08-25 |
| EP1333016A3 (fr) | 2010-10-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| FR2629079A1 (fr) | Procede de production d'un propergol en bloc et produit obtenu | |
| EP2516356B1 (fr) | Explosif solide malleable et son obtention | |
| CA2418319C (fr) | Procede bicomposant semi-continu d'obtention d'un chargement explosif composite a matrice polyurethanne | |
| EP0735990A1 (fr) | Processus de production de charge propulsive composite pour canon | |
| AU2018248004A1 (en) | Resonant acoustic mixing (RAM) of an explosive composition | |
| FR2835520A1 (fr) | Procede bicomposant semi-continu de coulee de pate de propergol solide | |
| EP1790626B1 (fr) | Procédé bicomposant semi-continu perfectionné d'obtention d'un chargement explosif composite à matrice polyuréthanne | |
| EP2760557B1 (fr) | Procede d'extraction de charges solides solubles contenues dans une pate. | |
| US3230281A (en) | New process for casting rocket propellant grains | |
| CA2204840C (fr) | Procede continu de fabrication sans solvant de produits pyrotechniques composites thermodurcissables | |
| CN115677438B (zh) | 用于熔融挤出成型3d打印的nepe推进剂浆料配方及制备方法 | |
| EP1741690B1 (fr) | Procédé de fabrication en continu d'un objet pyrotechnique | |
| EP3071537B1 (fr) | Produit pyrotechnique composite a liant non reticule et son procede de preparation | |
| EP0034849B1 (fr) | Agent propulsif pour des générateurs de gaz du type à "base-bleed" et procédé pour sa fabrication | |
| EP3476821B1 (fr) | Procédé de fabrication d'un produit pyrotechnique composite | |
| US3813458A (en) | Random orientation of staple in slurry-cast propellants | |
| EP3969432B1 (fr) | Grains de poudre propulsive comprenant des canaux au moins partiellement obtures | |
| RU2602120C2 (ru) | Способ смешения компонентов взрывчатого состава | |
| Cooke | The manufacture of high performance composite propellants and novel charges by Batch and Continuous Extrusion Processes | |
| FR2877333A1 (fr) | Procede et dispositif de preparation d'une pate de propergol de type composite |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| TP | Transmission of property | ||
| CL | Concession to grant licences | ||
| CA | Change of address |
Effective date: 20130213 |
|
| CD | Change of name or company name |
Owner name: HERAKLES, FR Effective date: 20130213 |
|
| ST | Notification of lapse |
Effective date: 20151030 |