Заряд твёрдого ракетного топлива

Изобретение относится к зарядам твердого ракетного топлива в качестве бронирующего адгезионно-активного покрытия высоконаполненных полимерных композиций. Заряд твердого ракетного топлива, выполненный в виде шашки, бронированной по внешней поверхности бронирующим покрытием, толщиной от 1,5 мм до 5 мм, при этом в качестве полимерного покрытия применяют композицию на основе полиэфируретанового каучука с концевыми эпоксиуретановыми группами, эпоксидных смол на основе 4,4’-диоксифенилпропана с молекулярной массой от 340 до 600 и продукта дегидрохлорирования дегидрохлоргидринов, полученных конденсацией эпихлоргидрина с водой под действием кислого катализатора, в качестве отвердителя использована стабилизированная жидкая смесь ароматических аминов, в качестве ускорителя отверждения - двухатомный фенол, в качестве наполнителя - полифосфат меламина, позволяющий повысить влагостойкость и термозащитные свойства покрытия, при этом композиция содержит в масс. ч.: полиэфируретановый каучук 80-120, эпоксидная смола на основе 4,4’-диоксифенилпропана 40-60, эпоксидная смола - продукт дегидрохлорирования дегидрохлоргидринов 50-70, полифосфат меламина 10-100, стабилизированная жидкая смесь ароматических аминов 20-40, ускоритель отверждения 3-10. Изобретение обеспечивает высокие деформационные свойства бронирующего покрытия заряда в диапазоне температур от минус 60° до 60° с высокой влагостойкостью и теплозащитной способностью. 3 табл.

 

Изобретение относится к области разработки зарядов твердого ракетного топлива и может быть использовано в качестве бронирующего адгезионно-активного 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 2750222 C2 от 24.06.2021 г. Недостатком заряда является применение в нем бронирующего покрытия с низкой влагостойкостью и термозащитной способностью, что не позволяет хранить заряды в условиях повышенной влажности и длительного воздействия высоких температур.

Технической задачей изобретения является создание заряда с бронирующим покрытием с высокими деформационными свойствами в широком температурном диапазоне от минус 60° до 60°С, обладающего высокой влагостойкостью и термозащитной способностью, позволяющими хранить заряды в условиях повышенной влажности и длительного воздействия высоких температур.

Поставленная задача достигается получением заряда с бронирующим покрытием толщиной от 1,5 мм 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, ускоритель отверждения - двухатомный фенол, наполнитель - полифосфат меламина при следующем соотношении компонентов в масс. ч.: 80-120 каучука ППГ-3А; 40-60 эпоксидной смолы ЭД-20; 50-70 эпоксидной смолы УП-655; 10-100 полифосфата меламина; 20-40 отвердителя; 3-10 ускорителя отверждения.

Заявленный заряд с бронирующим покрытием с повышенными деформационными характеристиками в широком температурном диапазоне от минус 60 до +60°С обладает высокой влагостойкостью и термозащитной способностью, позволяющими хранить его в условиях повышенной влажности и длительного воздействия высоких температур по сравнению с известным решением.

Указанное подтверждается примерами

Пример 1

Получение бронирующего покрытия и заряда на его основе с использованием полимерной композиции, в которую введен наполнитель полифосфат меламина.

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. полиэфируретанового каучука с концевыми эпоксиуретановыми группами ППГ-3А, 60 масс. ч. эпоксидной смолы ЭД-20, 20 масс. ч. полифосфата меламина 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°С с включенным вакуумированием.

Для получения заряда шашку, 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 и разбраковывают.

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

Свойства полимерных покрытий, полученных с использованием композиции, в которую введен полифосфат меламина в сравнении с прототипом, показаны в таблице 3.

Результаты огневых стендовых испытаний зарядов, в которых в качестве адгезионноактивного покрытия высоконаполненных полимерных составов (энергетических конденсированных систем) была применена заявленная композиция, показали ее работоспособность в условиях повышенной влажности и длительной работы при высоких температурах.

Заряд твердого ракетного топлива, выполненный в виде шашки, бронированной по внешней поверхности бронирующим покрытием, толщиной от 1,5 мм до 5 мм, отличающийся тем, что в качестве полимерного покрытия применяют композицию на основе полиэфируретанового каучука с концевыми эпоксиуретановыми группами, эпоксидных смол на основе 4,4’-диоксифенилпропана с молекулярной массой от 340 до 600 и продукта дегидрохлорирования дегидрохлоргидринов полученных конденсацией эпихлоргидрина с водой под действием кислого катализатора, в качестве отвердителя использована стабилизированная жидкая смесь ароматических аминов, в качестве ускорителя отверждения - двухатомный фенол, в качестве наполнителя - полифосфат меламина, позволяющий повысить влагостойкость и термозащитные свойства покрытия, при этом композиция содержит в масс. ч.:

Полиэфируретановый каучук	80-120
Эпоксидная смола на основе
4,4’-диоксифенилпропана	40-60
Эпоксидная смола – продукт
дегидрохлорирования дегидрохлоргидринов	50-70
Полифосфат меламина	10-100
Стабилизированная жидкая смесь
ароматических аминов	20-40
Ускоритель отверждения	3-10