NO803572L - Oppslemmingsstoepte dobbeltbasisdrivemidler. - Google Patents

Oppslemmingsstoepte dobbeltbasisdrivemidler.

Info

Publication number
NO803572L
NO803572L NO803572A NO803572A NO803572L NO 803572 L NO803572 L NO 803572L NO 803572 A NO803572 A NO 803572A NO 803572 A NO803572 A NO 803572A NO 803572 L NO803572 L NO 803572L
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
approx
propellant
slurry
granules
ammonium perchlorate
Prior art date
Application number
NO803572A
Other languages
English (en)
Inventor
Donald Edward Elrick
Original Assignee
Hercules Inc
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hercules Inc filed Critical Hercules Inc
Publication of NO803572L publication Critical patent/NO803572L/no

Links

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
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C06—EXPLOSIVES; MATCHES
    • C06B—EXPLOSIVES OR THERMIC COMPOSITIONS; MANUFACTURE THEREOF; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS EXPLOSIVES
    • C06B25/00—Compositions containing a nitrated organic compound
    • C06B25/18—Compositions containing a nitrated organic compound the compound being nitrocellulose present as 10% or more by weight of the total composition
    • C06B25/24—Compositions containing a nitrated organic compound the compound being nitrocellulose present as 10% or more by weight of the total composition with nitroglycerine

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Emergency Medicine (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
  • Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)
  • Non-Silver Salt Photosensitive Materials And Non-Silver Salt Photography (AREA)
  • Bidet-Like Cleaning Device And Other Flush Toilet Accessories (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Description

Foreliggende oppfinnelse angår oppslemmingsstøpte kryssbundede dobbeltbasisdrivmidler med høye brennhastigheter, gode trykk/hastighetseksponenter (n), som gir lite eller ingen primærrøk.
Store dobbeltbasis drivmiddelmotorer fremstilles i dag ved to prosesser, . konvensjonell eller "in situ" støping og "oppslemmingsstøping". Hver av disse prosesser har fordeler som avhenger av deønskede egenskaper for det ferdige drivmiddel.
Ved "in situ" støpeprosessen chargeres støpepulver-granulat bestående av forkolloidert nitrocellulose til en form å dekkes med en støpevæske. Støpepulvergranulatet består generelt, av nitrocellulose, nitroglyserin, ammoniumperklorat, fast nitramin, stabilisator og ballistiske modifiseringsmidler. Støpevæsken består karakteristisk av en eksplosiv væske slik
som nitroglyserin og en ikke-eksplosiv mykner slik som tria-cetin eller dibutylftalat. Nitrocellulosedelen av støpepul-vergranulatet absorberer støpevæsken og sveller og det dannes en konsolidert masse.
I den herværende kryssbundede dobbeltbasis (XLDBX opp-slemmingsstøpeprosess blir en hellbar oppslemming av drivmiddelbestanddeler fremstilt og denne støpes i en form og herdes. Oppslemmingen inneholder nitrocellulose i oppløsning med andre polyoler som er kryssbundet med polyisocyanater under herdingen for å oppnå et fast drivmiddel. Fine faste oksydasjonsmidler slik som cyklotetrametylentetranitramin (HMX) er tilstede i oppslemmingen for å øke drivmiddelenergien og å for-sterke bindemiddelsystemet og derved forbedrer de mekaniske egenskaper.
Fordeler ved oppslemmingsstøping i forhold til "in
situ" metodene er de relativt korte herdetider, lave behand-lingsomkostninger, forbedret påkjenningsevne ved lave tempera-turer, øket ytelse og tilpassbarhet til energetisk og følsomme drivmiddelbestanddeler i drivmiddelformuleringen på grunn av relativt milde blandebetingelser ved oppslemmingsprosessen.
For å øke brennhastigheten for røkfrie kryssbundede dobbeltbasisdrivmidler fremstilt ved oppslemmingsstøping er ballistiske modifiseringsmidler (f.eks. metallforbindelser slik som Pk^O^eller Sn02eller blysalicylat og bly-3-resorcylat med sot) tilsatt til drivmiddelmatriksen under behandling. Disse metallkomponenter understøtter også en tilfredsstillende trykk/hasighetseksponent (n). Maksimale brennhastigheter på 12,7 mm/sek. ved 70 kg/cm 2 med n-verdier på 0,4 til 0,6 oppnåos ved å bruke relativt store mengder (2-4% basert på vekten av drivmidlet) av disse modifiseringsmidler.
En annen metode for økning av brennhastighetene for dobbeltbasiskryssbundede drivmilder involverer tilsetting av fint aitimoniumperklorat til drivmiddelmatriksen. Når man bru-ker denne metode er det imidlertid nødvendig med store mengder ammoniumperklorat for å fremme brennhastigheten. F.eks. kan det oppnås brennhastigheter på 0,4, 8,9 henholdsvis 13,7 nun/- sek. ved 70 kg/cm 2når 0,5% henholdsvis 15% 5 ym ammoniumperklorat ble tilsatt på bekostning av cyklotetrametylentetranitramin, HMX, ved fremstilling av kryssbundede dobbeltbasisdrivmidler som benyttede Pb^O^rSn°2°9sot som ballistisk modifiseringsmiddel. En reduksjon av partikkelstørrelsen for ammoniumperklorat øker ikke i vesentlig grad brennhastigheten når ammoniumperklorat er tilstede i moderate konsentrasjoner; brennhastighetene var 8,6 og 13,9 mm/sek. ved 70 kg/cm 2 når 5% og 10% 2 ym ammoniumperklorat ble benyttet i drivmiddelmatriksen. Ytterligere økning i brennhastigheten er oppnådd ved ytterligere økning av ammoniumperkloratinnholdet på bekostning av øket slag- og friksjonssensitivitet og øket sekun-dærrøkdannelse.
US-PS 4.080.411 beskriver en oppslemmingsstøpeprosess hvori.flakstøpepulver kombineres med eksplosive og ikke-eksplosive myknere, en polyglykoladipat-tolylendiisocyanatfor-polymer, et stabiliseringsmiddel og et fast nitramin for å fremstille faste drivmidler. Flakstøpepulveret som beskrives i US-PS 4.080.411 inneholder nitrocellulose og er fremstilt ved oppløsningsprosessen for fremstilling av støpepulv. I oppløsningsprosessen blir en viskøs drivmiddelmasse inneholdende nitrocellulose og oppløsningsmiddel presset til en blokk og ekstrudert til små strenger av drivmiddel med sirkulært tverrsnitt. Disse små strenger kuttes til flak, tørkes for å fjerne alt oppløsningsmiddel, glasseres med pulverisert grafitt og siktes til riktig størrelse. Ved den beskrevne fremgangsmåte oppnås lett enhetlig fordeling av ballistisk modifiseringsmiddel slik som et bly-p-resorcylat og blysalicylat i flakstøpepulveret ved tilsetning av slike ballistiske modifiseringsmidler til den viskøse drivmiddelmasse før blokkfrem-stilling og ekstrudering.
US-PS 3.813.458 beskriver en oppslemmingsstøpeprosess for fremstilling av dobbeltbasisdrivmidler hvori metallisk stapel fordeles gjennom drivmidlet for å øke drivmiddelhastig-heten. Oppslemmingsstøpeprosessen ifølge US-PS 3.813.458 benytter både støpepulvergranulat inneholdende ammoniumperklo-
rat og densifiert (plastisol) nitrocellulose som to kilder for nitrocellulose i drivmidlet. Støpepulvergranulatet er primært innarbeidet i oppslemmingen for å danne mellomrom ut i oppslemmingen som er ment til å fange inn metallisk stapel i blan-deprosessen for å gi enhetlig fordeling av mettalisk stapel i drivmidlet.
Ifølge oppfinnelsen fremstilles det et kryssbundet dobbeltbasisdrivmiddel med høy spesifikk impuls og med høy brennhastighet med en oppslemmingsstøpeprosess omfattende dannelse av en drivmiddeloppslemming inneholdende nitrocellulose, eksplosiv mykner, herdemidler og oksydasjonsmidler. Støpepulvergranulat blandes med oppslemmingen idet støpepulver-granulatet omfatter fra ca. 10 til ca. 25 vekt-%, beregnet på vekten av drivmiddeloppslemmingen, at et dobbeltbasisstøpepul-ver som inneholder fra ca. 20 til ca. 75 vekt-% ammoniumper-kloratpartikler med en partikkelstørrelsesområde fra ca. 0,5
m til ca. 3,0 m. Den resulterende drivmiddelsammensetning ifølge oppfinnelsen støpes og herdes. "Ved herding inneholder drivmidlet støpepulverpartikler som i det vesentlige bibehol— . der sin identitet som granulat bortsett fra en viss absorbsjon av mykner og herdingsmiddel som resulterer i en lett partik-kelstørrelsesøkning av granulatet og bortsett fra en reaksjon av nitrocellulose i drivmiddelgranulatet med herdemidlene som benyttes i oppslemmingen. På grunn av en blandingspåvirkning som skjer ved fremstilling av oppslemmingen blir diskrete partikler av støpepulver med høy brennhastighet enhetlig dispergert i drivmidlet.
Støpepulvergranulatet som benyttes ved fremstilling av drivmiddelsammensetningene ifølge oppfinnelsen er av dob-beltbasistypén (inneholder nitrocellulose og eksplosiv mykner) inneholdende fint partikkelformig ammoniumperklorat og fremstilles på den vanlige måte som benyttes ved fremstilling av røkfritt krutt bortsett fra at vannfrie betingelser og ikke-oppløsningsmidler for ammoniumperklorat benyttes for å for-hindre ammoniumperkloratvekst under behandlingen. Vannfrie betingelser oppnås ved fjerning av spormengder av fuktighet
i nitrocellulosen ved aceotrop destillasjon av nitrocellulose med heksan. Etylacetat og heksan benyttes som behandlingsopp-løsningsmidler fordi de ikke er oppløsningsmidler for ammoniumperklorat. Mengden av finoppdelt ammoniumperklorat som benyttes er begrenset av faktorer som behandlingsevne og sensi-tivitet. Støpekruttgranulatet kan inneholde fra ca. 20 til
75 vekt-% ammoniumperklorat. Partikkelstørrelsen for ammoniumperkloratet er fra ca. 0,5 ym til ca. 3,0.ym. Den maksimale mengde ammoniumperkloratfaststoffer som lett kan innarbeides
i støpekruttgranulatet vil reduseres med redusert ammoniumper-kloratpartikkelstørrelse. Således kan opptil 75 vekt-% ammo-niumperkloratf asts tof f er med en partikkelstørrelse på 2,0 ym benyttes i støpekruttgranulatet. Over ca. 75% blir behand-. lingsevnen ekstremt vanskelig. Ved anvendelse av 0,5 ym ammoniumperklorat i et støpektuttgranulat er ca. 65 vekt-% av et slikt ammoniumperklorat den maksimale mengde som kan be-handles. Støpekruttgranulatet benyttes i mengder fra ca. 10 til ca. 25 vekt-% av drivmiddelsammensetningen.
Støpekruttgranulatet er fortrinnsvis så lite som på rimelig måte gjennomførbart, fortrinnsvis en målene for diameter og lengde for støpekruttgranulatet omtrent den samme. Lengden og diameteren for støpekruttgranulatet kan ligge fra. ca. 0,2 5 mm til ca. 1,7 5 mm, men fortrinnsvis er lengde og diameter for granulatet ca. 0,75 mm eller mindre for hver.
Nitrocellulosekomponenten i støpekruttgranulatet er fortrinnsvis nitrocellulose med et nitrogeninnhold på 12,6%
N og med en 10-20 sekunder viskositet målt ved metoden med. fallende kule (MIL-N-244A) ved bruk av en oppløsning inneholdende 10% nitrocellulose, 10% denaturert alkohol og 80% aceton. Andre kvaliteter av nitrocellulose som også kan benyttes omfatter slike med nitrogeninnhold på 11,8% til 13,4% og viskositeter på 18 centipois til ca. 6000 sekunder. Viskositeten for 13,4% N nitrocellulose bestemmes ved bruk av den militære spesifikasjon MIL-N-244A. "Viskositeter for andre nitrocellulosetyper bestemmes ved å bruke andre metoder med fallende kule definert i ASTM D 301-56 ved bruk av en oppløsning inneholdende 2 5% denaturert alkohol, 55 % toluen og 20% etylacetat. Nitrocellulosekonsentrasjonen som ble benyttet ved forskjellig viskositeter varierer med den type nitrocellulose som prøves. Slike konsentrasjoner er 12,2% for 5 sekunder eller høyere nitrocellulose, 20% for 1/2 og 3/4 sekunds nitrocellulose og 25% for 18-25 cp, 30-35 cp,
1/4 sekund og 3/8 sekund nitrocell"uloser. Nitrocellulosen utgjøres fra ca. 5 til 40 vekt-% av støpekruttgranulatet. Myknere som benyttes ved fremstilling av støpekruttgranulatet er eksplosive væsker slik som nitroglyserin, butantrioltrinitrat, trimetrioltrinitrat og lignende. Disse myknere benyttes i støpekruttgranulatet i mengder fra ca. 10 til ca. 40 vekt-%.
I tillegg til ammoniumperklorat, nitrocellulose og mykner kan ytterligere bestanddeler slik som andre polyoler, aluminiumoksyd, ballistiske modifiseringsmidler, grafittlin-tere, aluminium- eller zirconiumstapler, sot og forskjellige stabilisatorer innarbeides i støpekruttgranulatet. Konsentra-sjonsområdene for disse eventuelle bestanddeler i vekt-% og som kan benyttes er angitt i tabell 1 nedenfor.
Den opprinnelige oppslemming av drivmidlet, dvs. drivmiddeloppslemmingen bortsett fra støpekruttgranulat, fremstilles utfra nitrocellulose, polyol, herdemiddel, organiske oksydasjonsmidler, eksplosive myknere, stabilisatorer og mindre mengder andre bestanddeler. Den foretrukne nitrocellulose er lavviskositet nitrocellulose inneholdende 12% N og med en viskositet på 18 cps-25 eps (målt ved 25°C ved bruk av 25% nitrocellulose og et oppløsningsmiddel inneholdende 25% eta-nol, 55% toluen og 20% etylacetat) og en omtrentlig iboende viskositet på 0,4 dl/g (bestemt ved bruk av acetonoppløsnings-middel). Andre nitrocellulosetyper med viskositet opptil 5 sekunder kan også benyttes. Viskositeten for 5 sekunds nitrocellulose bestemmes ved bruk av det ovenfor angitte oppløs-ningsmiddel ved en 12,2%-ig nitrocelrulosekonsentrasjon.
Polyoler som kan benyttes i den første oppslemming av drivmidlet er polyesterpolyoler, polyetylenglykoler, poly-oksyetylenbutylenglykoler og polykaprolaktoner. Polyolene som benyttes har generelt et molekylvektsområde fra ca. 2000 til
ca. 6000 og en hydroksylfunksjonalitet fra ca. 2 til ca. 3. Polyesterdioler som kan benyttes kan fremstilles ved reaksjon
av monomere dialkoholer slik som etylenglykol, dietylenglykol, propylenglykol, butylenglykol, heksametylenglykol, blandinger derav og lignende, med de basiske syrer slik som adipinsyre, ravsyre, azelainsyre, sebabasinsyre, oksadibutyrsyre, blandinger derav og lignende. Polyglykoladipat er foretrukket polyol for benyttelse med nitrocellulose i den første oppslemming av drivmidlet.
Kombinasjonen av nitrocellulose og polyoler utgjør fra ca. 5 til ca. 12 vekt-% av den opprinnelige drivmiddeloppslemming. Nitrocelluloseinnholdet kan være fra ca. 0 til ca. 4%
og polyolen fra ca. 1 til ca, 12%. Den foretrukne opprinne-
lige oppslemming inneholder fra ca. 0,4 til 2,0% nitrocellu-
lose og fra ca. 4 til ca. 7% polyol, fortrinnsvis polyglykoladipat.
Myknere som benyttes ved fremstilling av den opprinnelige oppslemming er eksplosive væsker slik som nitroglycerin, butantrioltrinitrat, trimetrioltrinitrat og lignende. Disse myknere benyttes i den opprinnelige oppslemming i mengder fra
ca. 5 til ca. 50 vekt-%.
Polyfunksjonelle isocyanater benyttes som herdemidler for nitrocellulose og polyoler som utgjør bindemidlet i drivmiddelsammensetningen ifølge oppfinnelsen. De polyfunksjonelle isocyanater som kan benyttes har en NCO funksjonalitet på to eller mer. Illustrerende polyfunksjonelle isocyanater som kan benyttes omfatter tolylendiisocyanat, heksametylendi-isocyanat, 3-isocyanatometyl-3,5,5-trimetylcykloheksanisocya-nat, isocyanater med en funksjonalitet på 3 eller mer fremstilt ved omsetning av diisocyanater slik som heksametylen-diisocyanater og vann, og lignende. Herdemidler blir generelt benyttet i mengder fra ca. 0,8 til ca. 2%, beregnet på vekten
av den opprinnelige oppslemming, men større eller mindre konsentrasjoner kan benyttes. I tillegg til det polyfunksjonelle isocyanatherdemiddel benyttes det fortrinnsvis en herdekata-lysator for å øke herdehastigheten for drivmidlet ved å kata-lysere reaksjonen mellom isocyanatgrupper og hydroksylgrupper. Illustrerende herdekatalysatorer omfatter trif enylbismut (TPB),, dibutyltindiacetat (DBTDA) og dibutyltindila-urat.
Organiske oksyderende faststoffer kan benyttes i drivmiddeloppslemmingen. Illustrerende organiske oksydasjonsmidler omfatter cyklotetrametylentetranitramin (HMXl; cyklotrimetylen-trinitramin (RDX); faste nitraminer slik som 2,5-dinitrazahek-san og faste nitroforbindelser slik som heksanitrostilben og nitroguanidin. De faste organiske oksydasjonsmidler som benyttes må ha en liten partikkelstørrelse slik at de lett kan dispergeres ut i drivmiddelmassen og forbli enhetlig disper- " gert etter at blandingen er ferdig. Organiske oksydasjonsmidler utgjør fra ca. 30 til ca. 50 vekt-% av den opprinnelige oppslemming, men større eller mindre konsentrasjoner kan benyttes .
De følgende eksempler skal illustrere oppfinnelsen ytterligere. I eksemplene og ellers i beskrivelsen er prosen-tandeler på vektbasis hvis. ikke annet er sagt.
Eksemplene 1- 4
Støpekruttgranulat som ble benyttet i oppslemmingsprosessen ifølge oppfinnelsen fremstilles på følgende måte: Heksanfuktet nitrocellulose, nitroglycering, ammo niumperklorat, stabilisator, ultrafin sot og grafitlintere med en lengde på 12,7 mm blandes i en sigmablander ved bruk av en blanding av heksan og etylacetat som behandlingsoppløsnings-middel i forskjellige mengder for å fremstille en drivmiddel-deig. Den resulterende deig presses gjennom 0,76 mm dyser for å oppnå strenger som skjæres til et støpekrutt med 0,68 mm lengde. Gjenværende oppløsningsmidler fjernes ved ovn-tørking for å oppnå et støpekrutt, sammensetning A. Sammensetning B fremstilles på samme måte som sammensetning A, men inneholder A^O^• Støpekruttsammensetningene er angitt i tabell II nedenfor.
Oppslemminger inneholdende støpekruttgranulat av sammensetningene A og B fremstilles ved å danne en opprinnelig oppslemming ved blanding av bestanddelene, dvs. en væske inneholdende 18-25 cp nitrocellulose og nitroglyserin, ytterligere nitroglyserin, stabilisatorer, et polyglykoladipat, HMX med liten partikkelstørrelse og herdingskatalysatorer (TPB og DBTDA) under redusert trykk, 15 mm Hg, under tilsetning av heksametylendiisocyanatherdemiddel og deretter tilsetting av støpekruttgranulat til oppslemming med fornyet blanding under det reduserte trykk av 15 mm Hg. Ytterligere ballistiske modi fiseringsmidler tilsettes også til drivmiddeloppslemmingen for å fremstille drivmiddelsammensetningen i eksempel 2. De opprinnelige drivmiddeloppslemminger, dvs. før tilsetning av ■ støpekruttgranulatet, har de sammensetninger som er angitt i tabell III:
De resulterende oppslemminger hvortil støpepulveret ble tilsatt blandes hver i 15 til 20 minutter ved 38-43°C under redusert trykk. Drivmidlene støpes deretter i former og herdes i 4 dager ved 10-21°C og 7 dager ved ca. 50°C. Den første lavtemperaturherding benyttes for å tillate en viss utveksling av myknere mellom oppslemming og støpekrutt og for å tillate en viss absorpsjon av herdemiddel inn i støpekruttet mens 50°C herdingen benyttes primært for å tillate herdemid-let å reagere med funksjonelle hydroksylgrupper i nitrocellulosen og polyglykoladipatet for derved å gjøre drivmidlet f ast.
Sammensetningen for hver av de resulterende drivmidler er gitt i tabell IV.
(<c>) Se fotnote (<a>), tabell II.
(<d>) .Ultrafint sot med et overflateareal på ca. 1125 m 2/gram.
Drivmiddelsammensetningene i eksemplene 1-4 ble bedømt med henblikk på reologiske egenskaper, ballistiske data og mekaniske egenskaper. Resultatene av disse bedømmelser er angitt i tabell V.
I de foregående eksempler viser drivmidlene i eksemplene 1 og 4 foretrukne utførelsesformer fordi deres sammensetning ikke inneholder metalloksyder slik drivmidlene ifølge eksemplene 2 og 3 gjør. Sammensetningene i eksemplene 1, 3 og 4 gir ikke primærrøk ved forbrenning. Primærrøk er synlig, på grunn av nærværet av partikler fra metallreaksjonsprodukter i drivmiddelavgassen. Blyforbindelser som ytterligere forbren- ner brennhastigheten for drivmiddelsammensetningene ifølge oppfinnelsen reagerer under forbrenningen og danner blyklorid som øker røksynligheten. For å bibeholde røkfrihet blir metal-ler fortrinnsvis utelukket fra drivmiddelsammensetningene ifølge oppfinnelsen eller de blir benyttet i små mengder, f.eks. mindre enn 2 vektprosent av drivmiddelsammensetningen.
Sekundærrøk er et spor av synlige vannkrystaller eller dråper som dannes som et resultat av den hygroskopiske virkning av hydrogenklorid i avgassen med vanndamp. Synligheten av sekundærrøk økes ved temperaturreduksjon eller ved økning av den relative fuktighet. Drivmidler inneholdende ammoniumperklorat gir noe sekundærrøk. Drivmidlene ifølge oppfinnelsen viser høye brennhastigheter, men benytter sammenligningsvis små mengder av ammoniumperklorat og gir derfor lave mengder sekundærrøk. Komposittdrivmidler består så og si helt av ammoniumperklorat og sekundærrøkutviklingen for komposittdrivmidler er høy. Drivmiddelsammensetningene ifølge oppfinnelsen har en relativt høy spesifikk impuls hovedsakelig på grunn av nærvær av relativt store mengder fast oksydasjonsmiddel slik som cyklotetrametylentetranitramin, HMX, i drivmidlet. Høye brennhastigheter kan oppnås på tross av nærværet av de store mengder fast organisk oksydasjonsmiddel slik som HMX som har en tendens til å redusere brennhastigheten. Brennhastigheten er høy på grunn av de relativt høye konsentrasjoner av ammo-; . niumperklorat i diskrete områder som er enhetlig fordelt ut gjennom drivmidlet.
Drivmidlene ifølge oppfinnelsen har fordeler i forhold til drivmidler fremstilt ved oppslemmingsstøpeprosesser inneholdende flakstøpekrutt. Brennhastighetene er høyere og den åpne tid er lengre for drivmidlene ifølge oppfinnelsen. Drivmiddeloppslemminger ifølge oppfinnelsen har en åpen tid på over fem timer sammenlignet med en 20-6 0 minutters åpen tid for oppslemminger inneholdende flakstøpekrutt.

Claims (7)

1. Fremgangsmåte for fremstilling av oppslemmingsstøpte drivmiddelsammensetninger med forbedret brennhastighet, karakterisert ved at den omfatter (a) fremstilling av en første drivmiddeloppslemming inneholdende et støpeoppløsningsmiddel, lavviskositets nitrocellulose inneholdende 12,0% nitrogen, en polyol med en molekylvekt fra ca. 2000 til ca. 6000 og en hydroksylfunksjonalitet fra ca. 2 til ca. 4, et polyfunksjonelt isocyanat kryssbindingsmiddel, og faste oksydasjonsmidler valgt blant organiske nitraminer og organiske nitroforbindelser; (b) å blande dobbeltbasis støpekruttgranulat med nevnte drivmiddeloppslemming, idet stø pekruttgranulatet omfatter fra ca.
10 til ca. 25 vekt-% drivmiddelsammensetning, beregnet på vekten av den resulterende drivmiddeloppslemming, idet støpekrutt-granulatet inneholder fra ca. 20 til ca. 75% ammoniumperklorat med et partikkelstørrelsesområde fra ca. 0,5 til ca. 3,0 ym, forutsatt at hvis mer enn 50% av ammoniumperkloratet i granulatet har en partikkelstørrelse på ca. 0,5 ym så er den totale ammoniumperkloratinnhold i støpekruttet over 65 vekt-%; (c) støpeoppslemming fra trinn (b); og (d) herdeoppslemmingen under oppnåelse av en kryssbundet dobbeltbasisdrivmiddelsammensetning.
2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at den opprinnelige drivmiddeloppslemming i trinn a omfatter fra ca. 5 til ca. 50% nitroglyserin, fra ca. 5 til ca. 12% nitrocellulose inneholdende 12% N og har en viskositet fra 18-25 centipoise og polyglykoladipat, fra ca. 0,8 til ca.
2,0% kryssbindingsmiddel og fra ca. 30 til ca. 50% fast organisk oksydasjonsmiddel.
3. Fremgangsmåte ifølge krav 2, karakterisert ved at stø pekruttgranulatet fra trinn b omfatter fra ca.
20 til ca. 75% ammoniumperklorat, fra ca. 5 til ca. 40% nitrocellulose inneholdende 12,6% N og men en viskositet på 10-20 sekunder, og fra ca. 10 til ca. 40% eksplosiv mykner.
4. Kryssbundet dobbeltbasisdrivmiddelsammensetning fremstilt ved en oppslemmingsstøpeprosess, karakteris ert ved at den omfatter en herdet blanding av en drivmiddelmatriks inneholdende stø pekrutt identifiserbart som diskrete partikler i den herdede drivmiddelmatriks, idet drivmiddelmatriksen omfatter en eksplosiv mykner, nitrocellulose inneholdende 12,0% N og med en viskositet på fra 18 cp til ca.
25 cp, en polyol med en molekylvekt fra ca. 2000 til ca. 6000 og en hydroksylfunksjonalitet fra ca. 2 til 3, et polyfunksjonelt isocyanatkryssbindingsmiddel og faste oksydasjonsmidler valgt blant organiske nitraminer og organiske nitroforbindelser, og et antall stø pekruttgranuler enhetlig dispergert i matriksen, idet stø pekruttgranulatet omfatter fra ca. 10 til ca. 25 vekt-% drivmiddelsammensetning, idet støpekruttgranu-latet inneholder fra ca. 20 til ca. 75% ammoniumperklorat med et partikkelstø rrelsesområde fra ca. 0,5 ym til ca. 3,0 ym, forutsatt at hvis ca. 50% av ammoniumperkloratet har en par-tikkelstørrelse på omkring 0,5 ym skal det totale ammonium perkloratinnhold ikke overskride ca. 65 vekt-% av støpekrutt-granulatet.
5. Fremgangsmåte for fremstilling av oppslemmingsstøpte drivmiddelsammensetninger som er rø kfrie og som viser forbedrede brennhastigheter, karakterisert ved at den omfatter (a) fremstilling av en første drivmiddeloppslemming omfattende et støpeoppløsningsmiddel, lavviskositets nitrocellulose inneholdende 12,0% nitrogen, en polyol med en molekylvekt fra ca. 20.000 til ca. 60.000 og en hydroksylfunksjonalitet fra ca.
2 til ca. 3, et polyfunksjonelt isocyanatkryssbindingsmiddel og faste oksydasjonsmidler valgt blant organiske nitraminer og organiske nitroforbindelser; (b) blanding av dobbeltbasis støpekruttgranulat med nevnte drivmiddeloppslemming idet støpekruttgranulatet omfatter fra ca. 10-25 vekt-% drivmiddelsammensetning beregnet på vekten av den resulterende drivmiddeloppslemming, idet støpekruttgranu-latet inneholder fra ca. 20 til ca. 75% ammoniumperklorat med et partikkelstø rrelsesområde fra ca. 0,5 ym til ca. 3,0 ym, forutsatt at hvis ca. 50% av ammoniumperkloratet i granulatet har en partikkelstø rrelse på ca. 0,5 ym skal det totale ammoniumperkloratinnhold i støpekruttet ikke overskride 65 vekt-%; (c) stø ping av oppslemmingen fra trinn b; og (d) å herde oppslemmingen under dannelse av en kryssbundet dobbeltbasisdrivmiddelsammensetning.
6. Røkfri kryssbundet dobbeltbasisdrivmiddelsammensetning, karakterisert ved at den i det vesentlige består av en herdet blanding av en drivmiddelmatriks inneholdende stø pekrutt identifiserbart som diskrete partikler i den herdede drivmiddelmatriks, idet drivmiddelmatriksen inneholder en eksplosiv mykner, nitrocellulose inneholdende 12,0% N, en polyol med en molekylvekt fra ca. 2000 til ca. 6000 og en hyd-roksylf unks jonalitet fra ca. 2 til 3, et polyfunksjonelt isocyanatkryssbindingsmiddel og organiske faste oksydasjonsmidler valgt blant organiske nitraminer og organiske nitroforbindelser, og et antall stø pekruttgranuler enhetlig distibuert i nevnte matriks, idet støpekruttgranulene omfatter fra ca. 10 til ca.
25 vekt-% drivmiddelsammensetning, idet støpekruttgranulene inneholder fra ca. 20 til ca. 75% ammoniumperklorat med et partikkelstørrelsesområde fra ca. 0,5 ym til ca. 3,0 ym, forutsatt at hvis ca. 50% av ammoniumperkloratet har en partikkel-størrelse på ca. 0,5 ym skal det totale ammoniumperkloratinnhold ikke overskride ca. 65 vekt-% av støpekruttgranulatet.
7. Røkfri kryssbundet dobbeltbasisdrivmiddelsammensetning ifølge krav 6, karakterisert ved at nitrocellulosen som benyttes har en viskositet fra ca. 12 til ca. 18 centipoise, polyolene som benyttes er polyglykoladipat og det organiske faste oksydasjonsmiddel er cyklotetrametylentetranitramin.
NO803572A 1979-12-28 1980-11-26 Oppslemmingsstoepte dobbeltbasisdrivemidler. NO803572L (no)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US10826879A 1979-12-28 1979-12-28

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NO803572L true NO803572L (no) 1981-06-29

Family

ID=22321207

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO803572A NO803572L (no) 1979-12-28 1980-11-26 Oppslemmingsstoepte dobbeltbasisdrivemidler.

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP0031682A3 (no)
JP (1) JPS56100194A (no)
CA (1) CA1154260A (no)
NO (1) NO803572L (no)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5864297A (ja) * 1981-10-09 1983-04-16 日産自動車株式会社 コンポジツト系推進薬
FR2680783B1 (fr) * 1983-06-30 1994-05-06 Poudres Explosifs Ste Nale Procede pour ameliorer les proprietes mecaniques d'un propergol double base composite obtenu par la methode de moulage et propergol ainsi obtenu.
GB2152920B (en) * 1983-08-12 1987-06-24 Secr Defence Propellant composition
RU2223255C1 (ru) * 2003-02-04 2004-02-10 Открытое акционерное общество по производству взрывчатых материалов и пиротехники "Нитро-Взрыв" Пороховой взрывчатый состав

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3813458A (en) * 1968-06-05 1974-05-28 Hercules Inc Random orientation of staple in slurry-cast propellants

Also Published As

Publication number Publication date
JPS56100194A (en) 1981-08-11
EP0031682A2 (en) 1981-07-08
CA1154260A (en) 1983-09-27
EP0031682A3 (en) 1981-08-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4657607A (en) Process for the solvent-free manufacture of compound pyrotechnic products containing a thermosetting binder and products thus obtained
US6059906A (en) Methods for preparing age-stabilized propellant compositions
US3956890A (en) Solid propellant binder and propellant
US4462848A (en) Slurry casting method for double base propellants
US6206988B1 (en) Hexanitrohexaazaisowurtzitane compositions and explosive compositions containing the same
US4080411A (en) Slurry-cast propellant method
US6913661B2 (en) Ammonium nitrate propellants and methods for preparing the same
US3798090A (en) Process for producing cross-linked propellants
WO1998023558A1 (en) Ammonium nitrate propellants with molecular sieve
KR102621576B1 (ko) 조성물에서 Pb를 가지지 않는 고성능 복합 발화 제품 및 이의 제조 방법
KR20120137643A (ko) 추진제 조성물
JPS643839B2 (no)
CA1154260A (en) Slurry cast double base propellants
US3951704A (en) Double-base propellants with combustion modifier
JPH0759694B2 (ja) バインダー/充填接着剤を含む推進剤組成物
JP2025534270A (ja) 燃焼速度を低減したコンポジット推進薬
KR20140091508A (ko) 추진제 조성물
JPS5818357B2 (ja) 固体推進薬
US3996080A (en) Ballistic modifiers
JP2981592B2 (ja) アジド基及びニトラト基含有固体推進薬
US3954667A (en) Combustion catalyst for propellants
JP3954168B2 (ja) 不感度性固体推進薬
JP4412625B2 (ja) 高推力固体推進薬
USH1341H (en) High energy propellant formulation
GB1588605A (en) Method of preparing slurry-cast propellant