Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
Патент на изобретение №2472826

(19)

RU

(11)

2472826

(13)

C1

(51) МПК C09D101/12 (2006.01)

C06D5/00 (2006.01)

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ Статус: по данным на 17.01.2013 - нет данных Пошлина:

(21), (22) Заявка: 2011126400/05, 27.06.2011

(24) Дата начала отсчета срока действия патента:

27.06.2011

Приоритет(ы):

(22) Дата подачи заявки: 27.06.2011

(45) Опубликовано: 20.01.2013

(56) Список документов, цитированных в отчете о

поиске: RU 2215723 C1, 10.11.2003. RU 2179989 C1, 27.02.2002. RU 2310668 C2, 20.11.2007. US 3108433 A, 29.10.1963. US 3012507 A, 12.12.1961. FR 2296604 A1, 30.07.1976.

Адрес для переписки:

614113, г.Пермь, ул. Чистопольская, 16, Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт полимерных материалов"

(72) Автор(ы):

Красильников Федор Сергеевич (RU),

Васильева Ирина Анатольевна (RU),

Филимонова Елена Юрьевна (RU),

Серова Людмила Петровна (RU),

Шилоносова Светлана Анатольевна (RU),

Козьяков Алексей Васильевич (RU),

Молчанов Владимир Федорович (RU),

Кислицын Алексей Анатольевич (RU),

Крестовский Александр Николаевич (RU),

Андрейчук Владимир Андреевич (RU),

Куценко Геннадий Васильевич (RU)

(73) Патентообладатель(и):

Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт полимерных материалов" (RU)

(54) ТЕРМОПЛАСТИЧНЫЙ БРОНЕСОСТАВ ДЛЯ ПОКРЫТИЯ ВКЛАДНОГО ЗАРЯДА СМЕСЕВОГО МЕДЛЕННОГОРЯЩЕГО ТВЕРДОГО РАКЕТНОГО ТОПЛИВА

(57) Реферат:

Изобретение относится к области ракетной техники, а именно к разработке бронирующего состава для вкладного заряда смесевого медленногорящего твердого ракетного топлива. Бронесостав содержит, мас.%: ацетилцеллюлозу 44-50, триэтил-о-ацетилцитрат 46-52, бета-(2,4 динитрофенокси)этанол 3,0-3,7 и продукт конденсации эпихлоргидрина и дифенилолпропана 0,3-1,0, в качестве которого могут быть использованы эпоксидная смола марок ЭД-16 или ЭД-24 или Э-40. Изобретение обеспечивает получение термопластичного бронесостава с повышенным показателем текучести расплава, а также сокращение времени бронирования заряда. 1 з.п. ф-лы, 1 табл., 5 пр.

Изобретение относится к области ракетной техники, а именно к разработке бронирующего состава для вкладного заряда смесевого медленногорящего твердого ракетного топлива (МГТ).

Известны рецептуры бронесоставов на основе ацетилцеллюлозы - патенты RU 2179989 от 27.02.2002 и RU 2276174 от 19.01.2005, наносимые на заряды твердого ракетного топлива способом литья под давлением на термопластавтомате. Однако данные бронесоставы не имеют прямой адгезии к МГТ. Известен состав для бронирования заряда термопластичного топлива - патент RU 2215723 от 11.01.2002, МПК C06B 21/00, С06D 5/00, взятый авторами за прототип. Достоинством прототипа является высокая прочность скрепления бронесостава с топливом, достигающая когезионной прочности скрепляемых материалов. Недостаток патента-прототипа - длительность цикла бронирования им заряда, который может достигать трех суток вместе с сушкой заряда после бронирования для удаления используемых при бронировании растворителей.

Технической задачей патентуемого изобретения является разработка термопластичного бронесостава на основе ацетилцеллюлозы с повышенным показателем текучести расплава для бронирования заряда из МГТ методом литья под давлением на термопластавтомате (ТПА) с сокращением продолжительности бронирования заряда с 3 суток до 2 минут.

Технический результат изобретения заключается в разработке термопластичного бронесостава для бронирования вкладных зарядов из МГТ, включающего ацетилцеллюлозу, триэтил-о-ацетилцитрат и бета-(2,4-динитрофенокси) этанол. В указанный бронесостав для повышения его термостойкости при переработке методом литья под давлением при высоких температурах вводят термостабилизатор в виде продукта конденсации эпихлоргидрина и дифенилолпропана, в качестве которого используют эпоксидные смолы марок ЭД-16 или ЭД-24 или Э-40. При этом указанные смолы должны иметь молекулярный вес 300÷600 и содержание эпоксидных групп 15÷33.

Термопластичный бронесостав содержит компоненты при соотношении, мас.%:

Ацетилцеллюлоза

44-50

Триэтил-о-ацетилцитрат

46-52

Бета-(2,4-динитрофенокси) этанол

3,0-3,7

Продукт конденсации эпихлоргидрина и дифенилолпропана

0,3-1,0

Заявляемые пределы соотношений компонентов определялись экспериментальным путем и являются оптимальными, обеспечивая удовлетворительные механические, адгезионные и технологические свойства бронесостава.

Рецептуры вариантов бронесостава с различным содержанием компонентов, их механические, адгезионные и технологические свойства приведены в таблице. Там же для сравнения показаны соответствующие характеристики материала - прототипа и значения механических характеристик смесевого ракетного топлива типа МГТ.

Показатель текучести расплава определяется по ГОСТ 11645-73 и характеризует реологические свойства бронесостава при следующих условиях:

масса груза - 3,8 кг;

диаметр капилляра - 1,18 мм;

температура испытания - 175°C.

Таблица

Наименование показателей

Значение показателей

Прототип пат. RU 2215723

Топливо типа МГТ

Вариант 1

Вариант 2

Вариант 3

Вариант 4

Вариант 5

Компонентный состав, мас.%:

ацетилцеллюлоза

56,0

44,0

50,0

46,0

52,0

41,0

триэтил-о-ацетилцитрат

40,0

52,0

46,0

50,0

43,0

55,7

бета-(2,4-динитрофенокси) этанол

продукт конденсации эпихлоргидрина и дифенилолпропана:

-

4,0

3,0

3,7

3,5

4,6

2,5

ЭД-16

-

1,0

0,4

ЭД-24

0,3

0,8

Э-40

0,5

Показатель текучести расплава (ПТР), г/10 мин

2,0

-

11,2

4,6

6,5

3,0

15,2

Предел прочности при растяжении, кгс/см 2 , Т=+20°C

160,0

49,2

70,1

115,0

85,0

156,3

58,0

Относительное удлинение, %, Т=+20°C

75,0

3,0

72,8

58,8

61,2

50,1

81,0

Модуль упругости при 5% деформации, кгс/см 2 , Т=+20°C

1900

1800

1312

1750

1605

1870

1118

Прочность адгезии к МГТ, кгс/см 2 , Т=+20°C

60-70

-

61,9

65,4

61,8

-

30,2

Продолжительность бронирования

3 сут

-

1,0 мин

2,0 мин

1,5 мин

-

1,0 мин

Из данных таблицы следует, что предлагаемые варианты 1-3 термопластичного бронесостава имеют меньшие значения предела прочности при растяжении по сравнению с прототипом, но именно их уровень является предпочтительным для бронирования заряда из «мягкого» топлива типа МГТ, а также выполняется необходимое для надежной работы заряда соотношение: «модуль упругости бронепокрытия» < «модуль упругости топлива». Адгезионные характеристики патентуемого бронесостава (варианты 1-3) и прототипа находятся практически на одном уровне, а показатель текучести расплава значительно выше, чем у прототипа, что позволяет перерабатывать его литьем под давлением при показателе текучести расплава бронемассы (4,6÷11,2 г/10 мин).

Бронесостав варианта 4 с повышенным содержанием ацетилцеллюлозы (52,0%) и бета-(2,4-динитрофенокси)этанола (4,6%) и пониженным содержанием триэтил-о-ацетилцитрата (43,0%) имеет низкое значение показателя текучести расплава - ПТР составляет 3,0 г/10 мин и поэтому не может перерабатываться методом литья под давлением; вариант 5, где содержание триэтил-о-ацетилцитрата составляет 55,7%, что выше заявленного предельного количества, имеет слишком высокий показатель текучести расплава - ПТР 15,2 г/10 мин и требует бронирования при более низких температурах, это приводит к неудовлетворительной адгезии бронесостава к МГТ.

Технология изготовления патентуемого бронесостава заключается в измельчении и сушке порошкообразных компонентов - ацетилцеллюлозы, бета-(2,4-динитрофенокси)этанола, загрузке в разогретый мешатель и перемешивании в течение 5÷10 мин. После этого в мешатель загружается двойная смесь эпоксидной смолы и триэтил-о-ацетилцитрата и масса дополнительно перемешивается в течение 1,0÷1,5 ч. Затем подготовленная бронемасса для обеспечения ее полной гомогенизации и пластификации подвергается трехкратной грануляции на шнек-прессе.

Работоспособность заряда, покрытого патентуемым бронесоставом, на опытно-химическом заводе ФГУП «НИИПМ» подтверждена широким комплексом лабораторных и огневых стендовых испытаний, в том числе попеременным и длительным термостатированием в диапазоне температур ±60°C.

Формула изобретения

1. Термопластичный бронесостав для покрытия вкладного заряда смесевого медленногорящего твердого ракетного топлива, включающий ацетил-целлюлозу, триэтил-о-ацетилцитрат и бета-(2,4-динитрофенокси)этанол, отличающийся тем, что в качестве термостабилизатора содержит продукт конденсации эпихлоргидрина и дифенилолпропана при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Ацетилцеллюлоза

44-50

Триэтил-о-ацетилцитрат

46-52

Бета-(2,4-динитрофенокси)этанол

3,0-3,7

Продукт конденсации эпихлоргидрина и дифенилолпропана

0,3-1,0

2. Термопластичный бронесостав по п.1, отличающийся тем, что в качестве продукта конденсации эпихлоргидрина и дифенилолпропана содержит эпоксидную смолу марок ЭД-16 или ЭД-24 или Э-40 с молекулярным весом 300-600 и содержанием эпоксидных групп 15-33.