DE3244444C1 - Dibasic propellant blocks with increased nitramine content and process for their preparation - Google Patents
Dibasic propellant blocks with increased nitramine content and process for their preparationInfo
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Description
Die Erfindung betrifft Blöcke aus zweibasigen Propergolen mit erhöhtem Nitramingehalt, die erhöhte Abbrandgeschwindigkeit und zugleich regelmäßigeren Abbrand innerhalb eines sehr weiten Druckbereichs ergeben, sowie ein neuartiges Formverfahren zu ihrer Herstellung.The invention relates to blocks of dibasic propellants with elevated Nitramine content, the increased burning rate and at the same time more regular burnup within a very wide Pressure range, as well as a novel molding process their production.
Im Rahmen von Untersuchungen zur Verbesserung der Eigenschaften zweibasiger Propergole wurde versucht, in energiereiche Bindemittel (Nitrocellulose+nitrierter Weichmacher wie Nitroglycerin) oxidierende anorganische oder organische Füllstoffe, wie Ammoniumperchlorat, Hexogen (RDX) oder Octogen (HMX), einzubringen.As part of investigations to improve the properties dibasic proppergole was tried in high energy Binder (nitrocellulose + nitrated plasticizer like Nitroglycerin) oxidizing inorganic or organic fillers, such as ammonium perchlorate, hexogen (RDX) or octogen (HMX).
Diese Füllstoffe tragen tatsächlich auch zu einer deutlichen Erhöhung des spezifischen Impulses (Isp) entsprechender Zusammensetzungen bei.These fillers actually contribute to a clear Increase of the specific momentum (Isp) corresponding Compositions at.
Nitraminhaltige Füllstoffe haben ferner gegenüber Ammoniumperchlorat bestimmte Vorteile der Nichterkennbarkeit und Sicherheit. Das Vorliegen von Nitramin ist allerdings auch mit gewissen Nachteilen verbunden, da beim Einbringen von Nitraminen in ein nicht katalysiertes zweibasiges Bindemittel die Tendenz zu einer Verringerung der Abbrandgeschwindigkeit des Propergols besteht.Nitramine-containing fillers are also more resistant to ammonium perchlorate certain benefits of non-recognition and safety. The presence of nitramine is, however, also with certain Disadvantages associated with the introduction of nitramines in a not catalyzed dibasic binder tends to decrease the burning rate of the propellant.
Im Gegensatz dazu tritt beim Einbringen in ein katalysiertes zweibasiges Bindemittel mit Plateaueffekt eine Unterdrückung des Plateaueffekts in dem Maße auf, in dem der Nitramingehalt ansteigt. Hierdurch unterliegt der in zweibasige Propergole einzubringende Nitraminanteil einer erheblichen Einschränkung, wenn ein zufriedenstellender Druckexponent beibehalten werden soll.In contrast, when introduced into a catalyzed dibasic binder with plateau effect a suppression the plateau effect to the extent that the nitramine content increases. As a result, it is subject to dibasic propellants to be introduced nitramine a significant limitation, if a satisfactory pressure exponent is maintained should.
Die Abbrandgeschwindigkeit eines Propergols bei gegebener Temperatur ist eine direkte Funktion des Drucks, bei dem die Verbrennung stattfindet. Diese Beziehung wird mathematisch durch die Gleichung V=aPn ausgedrückt, in der V die Abbrandgeschwindigkeit, P den Druck, a eine von der Art des Propergols abhängige Konstante und n den Druckexponenten bedeuten.The burning rate of a propellant at a given temperature is a direct function of the pressure at which combustion takes place. This relationship is mathematically expressed by the equation V = aP n , where V is the burnup rate, P is the pressure, a is a constant dependent on the nature of the propellant, and n is the pressure exponent.
Wenn n gleich Null oder negativ ist, zeigt die der obigen Gleichung entsprechende Kurve einen Plateaueffekt. Diese Plateaueffekte sind deswegen von großem Interesse, weil sie zu einer Stabilisierung der Verbrennung führen und dadurch eine große Betriebssicherheit von Ladungen erzielt wird, bei denen solche Zusammensetzungen eingesetzt sind.If n is zero or negative, the equation above shows corresponding curve a plateau effect. These plateau effects are therefore of great interest because they lead to a stabilization of combustion and thereby a high reliability of charges is achieved where such compositions are used.
Die mit dem Einbringen eines hohen Nitramingehalts verbundenen Nachteile gehen aus der Publikation Kubota Proceedings International Symposium Space Technol. Sci. 1975, S. 157-176, hervor.The associated with the introduction of a high nitramine content Disadvantages come from the publication Kubota Proceedings International Symposium Space Technol. Sci. 1975, pp. 157-176.
In dieser Publikation ist angegeben, daß die Abbrandgeschwindigkeit bei einem Octogengehalt von 26,8 Masse-% erheblich abnimmt, wobei auch der Plateaueffekt vollkommen verschwindet.In this publication it is stated that the burning rate significantly decreases at an octogen content of 26.8% by mass, although the plateau effect completely disappears.
In FR 21 65 093 ist zwar ein zweibasiger Propergolblock angegeben, der durch Einbringen eines Gießlösungsmittels in ein in einer Form befindliches, mit einem Nitramin gefülltes Grundpulver erhalten ist, jedoch ist der Nitramingehalt in diesem Grundpulver im Hinblick auf das Verschwinden des Plateaueffekts auf 26 Masse-% beschränkt.In FR 21 65 093 is indeed a dibasic Propergolblock by introducing a casting solvent in a in a mold, filled with a nitramine base powder is obtained, however, the nitramine content is in this Base powder in view of the disappearance of the plateau effect limited to 26% by mass.
FR 16 03 394 betrifft monolithische Propergolblöcke, die aus mehreren aufeinanderfolgenden Schichten unterschiedlicher Zusammensetzung bestehen und durch Gießen eines Lösungsmittels in eine Form hergestellt werden, die mehrere Formpulver enthält, die durch eine oder mehrere wieder entfernbare Trennwände voneinander getrennt sind.FR 16 03 394 relates to monolithic Propergolblöcke, the from several successive layers of different Consist of composition and by pouring one Solvent be prepared in a mold, the more Contains molding powder by one or more removable partitions are separated from each other.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, zweibasige Propergolblöcke mit hohem Gehalt an Nitramin bzw. Hexogen oder Octogen und erhöhter Abbrandgeschwindigkeit bei gleichzeitiger Beibehaltung eines günstigen Druckexponenten sowie ein Formverfahren zu ihrer Herstellung anzugeben.The invention is based on the object dibasic propladol blocks with high content of nitramine or Hexogen or octogen and increased burning rate at at the same time maintaining a favorable pressure exponent and indicate a molding process for their manufacture.
Die Aufgabe wird gemäß den Ansprüchen 1 und 15 gelöst.The object is achieved according to claims 1 and 15.
Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous developments are the subject of the dependent claims.
Die erfindungsgemäßen zweibasigen Propergolblöcke mit erhöhtem Nitramingehalt werden durch Gießen eines Gießlösungsmittels aus einem Salpetersäureester, einem Plastifizierungsmittel und einem Stabilisator auf ein in einer Form befindliches Formpulver aus Nitrocellulose mit einem Stickstoffgehalt von 11,5 bis 13%, Stabilisatoren, mindestens einem Nitramin und Verbrennungskatalysatoren und Wärmebehandlung des Gemischs hergestellt; sie sind erfindungsgemäß erhältlich durch VerwendungThe dibasic Propergolblöcke invention with elevated Nitramine content is achieved by pouring a casting solvent from a nitric acid ester, a plasticizer and a stabilizer on one in one Forming form powder of nitrocellulose with a Nitrogen content of 11.5 to 13%, stabilizers, at least a nitramine and combustion catalysts and Heat treatment of the mixture prepared; they are according to the invention available by use
- - eines Formpulvers mit 35 bis 60 Masse-% Nitramin und- A molding powder with 35 to 60% by mass of nitramine and
- - eines Katalysatorsystems als Verbrennungskatalysator aus mindestens einem Bleioxid, mindestens einem Kupfer(I)- oxid oder Kupfer(II)-oxid und Acetylenruß oder Benzolruß.- A catalyst system as a combustion catalyst at least one lead oxide, at least one copper (I) - oxide or cupric oxide and acetylene black or benzene black.
Nach vorteilhaften Ausführungsformen werden Formpulver verwendet, die bis zu 30 Masse-% Salpetersäureester und/ oder bis zu 50 Masse-% Plastifizierungsmittelgehalt enthalten.According to advantageous embodiments, molding powder containing up to 30% by mass of nitric acid ester and / or contain up to 50% by weight of plasticizer content.
Nach einer anderen vorteilhaften Ausführungsform wird ein Katalysatorsystem verwendet, das Kaliumkryolith enthält.According to another advantageous embodiment is a Catalyst system containing potassium cryolite used.
Unter dem Plastifizierungsmittelgehalt wird das prozentuale Verhältnis von Masse Sprengöl+ggfs. Masse Plastifizierungsmittel/Masse Nitrocellulose+Masse Sprengöl+ggfs. Masse Plastifizierungsmittel verstanden. Below the plasticizer content is the percentage ratio from mass explosive oil + if necessary. Mass plasticizer / mass Nitrocellulose + mass blasting oil + if necessary Dimensions Plasticizer understood.
Das Prinzip des Verfahrens zur Herstellung von zweibasigen Propergolblöcken durch Gießen ist dem Fachmann als solches geläufig.The principle of the process for the production of dibasic Propergole blocks by casting is known to those skilled in the art as such.
Das Verfahren besteht darin, daß zunächst in einer Form Körner des Grundpulvers vorgelegt werden, die im wesentlichen aus Nitrocellulose bestehen, worauf dann ein Gießlösungsmittel eingespritzt wird, das hauptsächlich aus einem Salpetersäureester besteht und zur Gelatinierung des Grundpulvers dient.The method consists in that first in a mold Grains of the base powder are presented, which is essentially consist of nitrocellulose, whereupon a casting solvent is injected, mainly from a nitric acid ester exists and serves to gelatinize the base powder.
Der so erhaltene Block wird dann entweder bei etwa 40°C einige Stunden reifen gelassen und anschließend einige Tage auf 60 bis 65°C erhitzt oder einer kontinuierlichen Wärmebehandlung unterzogen.The resulting block is then either at about 40 ° C ripened for a few hours and then left for a few days Heated to 60 to 65 ° C or a continuous heat treatment subjected.
Als Gießlösungsmittel wird erfindungsgemäß vorzugsweise, jedoch nicht zwingend, ein Lösungsmittel auf der Basis von Nitroglycerin, Triacetin und Centralit oder 2-Nitrodiphenylamin (2-NDPA) in folgenden Bereichen der Mengenverhältnisse verwendet:As casting solvent according to the invention is preferably, however not mandatory, a solvent based on nitroglycerin, Triacetin and Centralit or 2-Nitrodiphenylamine (2-NDPA) used in the following ranges of proportions:
Das Massenverhältnis von Gießlösungsmittel zur Gesamtmasse von Gießlösungsmittel und zu vergießendem Pulver variiert allgemein zwischen 25 und 35 Masse-%. Vorzugsweise wird im allgemeinen ein Mengenverhältnis von 27 bis 33 Masse-% angewandt. Die Erfindung beruht wesentlich darauf, daß das Grundpulver mit einem Nitramin und einem Salpetersäureester beladen wird, wobei die durch das Vorliegen eines höheren Nitramingehalts bedingten Nachteile durch die Zugabe eines Katalysatorsystems bei der Herstellung des zu vergießenden Formpulvers beseitigt werden; dabei ist hervorzuheben, daß die übrigen Bestandteile zur Erzielung der besten Eigenschaften des Gesamtsystems in geeigneter Weise angepaßt sind.The mass ratio of casting solvent to total mass of casting solvent and powder to be cast varies widely between 25 and 35% by mass. Preferably, in general Quantity ratio of 27 to 33% by mass applied. The invention is based essential that the base powder with a nitramine and a nitric acid ester, wherein the through the Presence of a higher nitramine content related disadvantages by the addition of a catalyst system in the production of the mold powder to be poured are eliminated; it should be emphasized that the remaining ingredients to achieve the best Characteristics of the overall system are adapted in a suitable manner.
So muß die Nitrocellulose einen Stickstoffgehalt von 11,5 bis 13% aufweisen. Es ist bekannt, daß das Energiepotential des Propergols mit dem Stickstoffgehalt der Nitrocellulose zunimmt. Erfindungsgemäß werden vorzugsweise folgende beiden Lösungen ausgewählt:Thus, the nitrocellulose must have a nitrogen content of 11.5 to 13%. It is known that the energy potential of the propellant with the nitrogen content of the nitrocellulose increases. According to the invention are preferably the following two Solutions selected:
-
- Ein Gemisch von Nitrocellulosen mit unterschiedlichen Stickstoffgehalten
zwischen 11,6 und 12,8%. Hierdurch wird zwar
das Energiepotential etwas verringert, jedoch werden zugleich
die Eigenschaften des Propergol-Gesamtsystems, insbesondere
hinsichtlich des Druckexponenten, verbessert;
oder- A mixture of nitrocelluloses with different nitrogen contents between 11.6 and 12.8%. Although this somewhat reduces the energy potential, at the same time the properties of the total propellant system, in particular with regard to the pressure exponent, are improved;
or - - eine Nitrocellulose mit einem Stickstoffgehalt von etwa 12,7%.- a nitrocellulose with a nitrogen content of about 12.7%.
Als Salpetersäureester wird im Formpulver vorzugsweise Nitroglycerin verwendet. Der Gehalt an Nitroglycerin, der erfindungsgemäß in das zu vergießende Formpulver eingebracht werden kann, ist aus Gründen der mechanischen Festigkeit sowie, um einen Plastifizierungsmittelgehalt von 50% nicht zu überschreiten, auf 30% begrenzt.As the nitric acid ester in the mold powder is preferably nitroglycerin used. The content of nitroglycerin according to the invention can be introduced into the casting powder to be cast, is for reasons of mechanical strength and to a plasticizer content not to exceed 50%, to 30% limited.
In diesem Zusammenhang ist festzustellen, daß für erhöhte Nitramingehalte der Plastifizierungsmittelgehalt vorzugsweise unter 35% liegen muß. Die erfindungsgemäß verwendbaren Nitramine werden unter Hexogen (RDX) und Octogen (HMX) und Gemischen dieser beiden Substanzen ausgewählt. Die Verwendung von Hexogen ist dabei besonders vorteilhaft, da hierdurch Zusammensetzungen zugänglich sind, die eine erhöhte Abbrandgeschwindigkeit aufweisen, wobei zugleich der Druckexponent kleiner ist. In this context it should be noted that for increased Nitramine content of the plasticizer content preferably must be below 35%. The nitramines usable according to the invention are among Hexogen (RDX) and Octogen (HMX) and mixtures of these two substances selected. The use of hexogen is particularly advantageous because this compositions are accessible, which have an increased burning rate, where at the same time the pressure exponent is smaller.
Vorzugsweise wird ein Formpulver verwendet, dessen Gehalt an Salpetersäureester zwischen 9 und 21 Masse-% liegt.Preferably, a molding powder is used whose content of Nitric acid ester is between 9 and 21% by mass.
Es ist ferner erfindungsgemäß bevorzugt, Formpulver mit einem Nitramingehalt von 37 bis 57 Masse-% einzusetzen.It is further preferred according to the invention, mold powder with to use a nitramine content of 37 to 57% by mass.
Gemäß einer ersten erfindungsgemäß bevorzugten Ausführungsform hat das Katalysatorsystem des Verbrennungskatalysators folgende Zusammensetzung:According to a first preferred embodiment according to the invention the catalyst system of the combustion catalyst has the following Composition:
0,5 bis 3 Masse-% eines oder mehrerer Bleioxide,
0,5 bis 3 Masse-% Kupfer(I)-oxid, Kupfer(II)-oxid oder Gemische
dieser beiden Substanzen und
0,1 bis 1,5 Masse-% Acetylenruß oder Benzolruß.0.5 to 3% by mass of one or more lead oxides,
0.5 to 3% by mass of copper (I) oxide, copper (II) oxide or mixtures of these two substances and
0.1 to 1.5% by mass of acetylene black or benzene black.
Nach einer zweiten erfindungsgemäß bevorzugten Ausführungsform unter Verwendung von Kaliumkryolith hat das Katalysatorsystem folgende Zusammensetzung:According to a second preferred embodiment according to the invention using potassium cryolite has the catalyst system following composition:
0,5 bis 4 Masse-% eines oder mehrerer Bleioxide,
0,5 bis 4 Masse-% Kupfer(I)-oxid, Kupfer(II)-oxid oder
Gemische dieser Verbindungen,
0,1 bis 2 Masse-% Acetylenruß oder Benzolruß und
0,5 bis 4 Masse-% Kaliumkryolith.0.5 to 4% by mass of one or more lead oxides,
0.5 to 4% by mass of copper (I) oxide, copper (II) oxide or mixtures of these compounds,
0.1 to 2% by mass of acetylene black or benzene black and
0.5 to 4% by mass of potassium cryolite.
Durch den Gehalt an Kaliumkryolith können unter bestimmten Bedingungen die Eigenschaften der Propergolblöcke verbessert werden.Due to the content of potassium cryolite under certain conditions the properties of the Propergolblöcke be improved.
Erfindungsgemäß sind alle Bleioxide und deren Gemische geeignet, d. h. beispielsweise PbO, Pb₃O₄, Pb₂O₃, Pb₂O und PbO₂.According to the invention, all lead oxides and mixtures thereof are suitable, d. H. for example, PbO, Pb₃O₄, Pb₂O₃, Pb₂O and PbO₂.
Vorzugsweise wird allerdings Bleimonoxid PbO verwendet. Hinsichtlich der Kupferoxide wurde festgestellt, daß Kupfer(II)-oxid CuO wie auch Kupfer(I)-oxid Cu₂O im Rahmen der Erfindung geeignet sind. Preferably, however, lead monoxide PbO is used. Regarding The copper oxides were found to be copper (II) oxide CuO as well as copper (I) oxide Cu₂O suitable in the context of the invention are.
Wenn kein Kaliumkryolith eingesetzt wird, ist es bevorzugt, wenn der Katalysatorgehalt im Formpulver 5 Masse-% nicht übersteigt. Bei Anwesenheit von Kaliumkryolith ist es andererseits bevorzugt, wenn der Katalysatorgehalt 10 Masse-% nicht überschreitet.If no potassium cryolite is used, it is preferred when the catalyst content in the molding powder does not exceed 5 mass%. In the presence of potassium cryolite, on the other hand preferred if the catalyst content does not exceed 10% by mass.
Durch die Kombination von Bleioxiden und Kupferoxiden und Acetylen- oder Benzolruß sowie ggfs. Kaliumkryolith wird die Abbrandgeschwindigkeit im Vergleich zu nicht katalysierten Zusammensetzungen erhöht, wobei zugleich ein Plateaueffekt bzw. ein kleiner Druckexponent erzielt wird.By the combination of lead oxides and copper oxides and Acetylene or benzene soot and, if necessary, potassium cryolite, the burning rate compared to uncatalyzed compositions increased, where at the same time a plateau effect or a small pressure exponent is achieved.
Durch den Acetylenruß bzw. Benzolruß kann ferner die Abbrandgeschwindigkeit eingestellt werden.By the acetylene black or Benzolruß can also the burning rate be set.
In diesem Zusammenhang ist festzuhalten, daß durch das erfindungsgemäße Einbringen einer kleinen Katalysatormenge Vorteile hinsichtlich der Nichterkennbarkeit sowie der Schuberzeugung (geringfügige Verringerung des Potentials und entsprechend geringer Energieverlust) erzielt werden.In this context, it should be noted that by the inventive Introducing a small amount of catalyst advantages in terms of non-recognizability as well as thrust generation (slight reduction in potential and correspondingly lower Energy loss) can be achieved.
Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Systeme mit geringem Katalysatorgehalt besteht darin, daß hierdurch der Gehalt an energielieferndem Plastifizierungsmittel erhöht werden kann.Another advantage of the inventive systems with low Catalyst content is that thereby the content of energy supplied plasticizer can be increased.
Noch vorteilhaftere Katalysatorsysteme sind folgende:Even more advantageous catalyst systems are as follows:
sowiesuch as
Es wurde ferner festgestellt, daß es bei Abwesenheit von Kaliumkryolith günstig ist, Kupfer(I)-oxid anstelle von Kupfer(II)-oxid einzusetzen, da hierdurch Zusammensetzungen mit kleinerem Druckexponenten und kleinerem Temerpaturkoeffizienten bei gleichartiger Abbrandgeschwindigkeit zugänglich sind.It has also been found that in the absence of Potassium cryolite is favorable, copper (I) oxide instead of Use copper (II) oxide, since this compositions with smaller pressure exponent and smaller Temerpatur coefficient accessible at the same burning rate.
Zur Erzielung einer optimalen Einstellung der Abbrandgeschwindigkeit liegt der Rußgehalt vorteilhaft zwischen 0,2 und 0,7%. Oberhalb 1% wird ein Sättigungseffekt hinsichtlich der Abbrandgeschwindigkeit festgestellt; dieser Nachteil ist jedoch nicht zu gravierend.To achieve an optimal setting of the burning rate the carbon black content is advantageously between 0.2 and 0.7%. Above 1% will have a saturation effect in terms of burning rate detected; however, this disadvantage is not correct serious.
Im Gegensatz dazu wurde in überraschender Weise festgestellt, daß im Fall von Katalysatorsystemen mit Kaliumkryolith vorteilhaft Kupfer(II)-oxid verwendet wird. Hieraus sind die Schwierigkeiten bei der Optimierung derartiger Propergolzusammensetzungen gut ersichtlich, da eine fachmännische Erwartungshaltung für die Lösung der verschiedenen anstehenden Probleme a priori nicht möglich war.In contrast, it has surprisingly been found that in the case of catalyst systems with potassium cryolite advantageous Copper (II) oxide is used. This is the trouble in the optimization of such Propergolzusammensetzungen Well visible, as a professional expectation for the solution of the various pending problems a priori was not possible.
Als Weichmacher eignen sich aromatische Dicarbonsäureester wie Dioctylphthalat.Suitable plasticizers are aromatic dicarboxylic acid esters such as dioctyl phthalate.
Die Einspritzung des Gießlösungsmittels und die Wärmebehandlung des Gemischs werden wie oben angegeben durchgeführt.Injection of casting solvent and heat treatment of the mixture are carried out as indicated above.
Die Erfindung betrifft auch die nach dem oben angegebenen Verfahren erhältlichen Propergolblöcke. The invention also relates to the method specified above available Propergolblöcke.
Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren zugänglichen Propergole sind in einem Betriebsbereich zwischen 30 und 200 bar je nach Gehalt an Acetylenruß oder Benzolruß anwendbar, wobei die Abbrandgeschwindigkeit zwischen 7 und 15 mm/s liegt und das kalorimetrische Potential über 4,2 kJ/g beträgt.The obtainable by the process according to the invention Propergole are in an operating range between 30 and 200 bar depending on the salary applicable to acetylene black or Benzolruß, wherein the burning rate between 7 and 15 mm / s and the calorimetric potential over 4.2 kJ / g.
In diesem Zusammenhang ist von Bedeutung, daß es mit gleichen Propergolen, die nach dem herkömmlichen Verfahren bzw. dem sog. "Slurry casting"-Verfahren hergestellt sind, nicht möglich ist, die gleichen Eigenschaften zu erzielen.In this context, it is important that it is the same Propergolen, according to the conventional method or the so-called. "Slurry casting" processes are not possible, to achieve the same characteristics.
Die Erfindung betrifft ferner zweibasige Propergolblöcke, die insbesondere aus Nitrocellulose, einem Salpetersäureester, mindestens einem Nitramin und einem Katalysatorsystem aus mindestens einem Bleioxid, mindestens einem Kupfer(I)-oxid oder Kupfer(II)-oxid, Acetylenruß oder Benzolruß und ggfs. Kaliumkryolith bestehen, wobei der Plastifizierungsmittelgehalt unter 75 Masse-% und vorzugsweise unter 70 Masse-% liegt.The invention further relates to dibasic Propergolblöcke, the in particular of nitrocellulose, a nitric acid ester, at least a nitramine and a catalyst system of at least one Lead oxide, at least one copper (I) oxide or cupric oxide, Acetylene black or Benzolruß and, if necessary, potassium cryolite, where the plasticizer content below 75% by mass, and preferably less than 70% by mass.
Die zweibasigen Propergolblöcke enthalten vorzugsweise 26 bis 43 Masse-% Nitroglycerin und 24 bis 42 Masse-% Nitramin. Der Katalysatorgehalt ergibt sich leicht aus dem Mengenanteil des Formpulvers in der Gesamtzusammensetzung des Propergols.The dibasic propladol blocks preferably contain From 26 to 43% by weight of nitroglycerin and from 24 to 42% by weight of nitramine. The catalyst content is easily obtained from the proportion of the molding powder in the overall composition of the propellant.
Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung.The following examples illustrate the invention.
Es wurden Propergole durch Einspritzen eines Gießlösungsmittels folgender ZusammensetzungProcols were made by injecting a casting solvent following composition
in ein zuvor in eine Form eingebrachtes Formpulver folgender Zusammensetzung hergestellt:in a molding powder previously introduced into a mold of the following composition manufactured:
Dieser Zusammensetzung wurden 0,1 bis 0,3% Acetylenruß zugegeben. Durch einen Erwärmungszyklus wie oben beschrieben wurde ein entsprechender Propergolblock erhalten.To this composition was added 0.1 to 0.3% acetylene black. By a heating cycle as described above obtained a corresponding Propergolblock.
Das Energiepotential betrug etwa 4,4 kJ/g. in den Fig. 1a, 1b und 1c ist die Abhängigkeit der Abbrandgeschwindigkeit V (mm/s) vom Druck (bar), V=f(P), für Zusammensetzungen mit 0,1, 0,2 bzw. 0,3% Acetylenruß dargestellt.The energy potential was about 4.4 kJ / g. in Figures 1a, 1b and 1c, the dependence of the burnup rate V (mm / s) on the pressure (bar), V = f (P), for compositions with 0.1, 0.2 and 0.3% acetylene black, respectively shown.
a) Es wurde das gleiche Gießlösungsmittel wie in Beispiel 1 verwendt.a) It became the same casting solvent as in Example 1 verwendt.
b) Die Zusammensetzung des Formpulvers war wie in Beispiel 1 mit folgenden Unterschieden:b) The composition of the molding powder was as in Example 1 with the following differences:
Dieser Zusammensetzung wurden 0,1 bis 0,5% Acetylenruß zugegeben.To this composition was added 0.1 to 0.5% acetylene black.
Das Potential lag bei etwa 4,5 kJ/g.The potential was about 4.5 kJ / g.
In den Fig. 2a, 2b und 2c sind Kurven V=f(P) für Zusammensetzungen mit 0,1, 0,2 bzw. 0,5% Acetylenruß dargestellt. FIGS. 2a, 2b and 2c show curves V = f (P) for compositions containing 0.1, 0.2 and 0.5% acetylene black, respectively.
Es wurde das gleiche Gießlösungsmittel wie in Beispiel 1 verwendet.It became the same casting solvent as in Example 1 used.
b) Die Zusammensetzung des Formpulvers war wie in Beispiel 1 mit folgenden Unterschieden:b) The composition of the molding powder was as in Example 1 with the following differences:
Es wurde eine Zusammensetzung mit 0,5% Acetylenruß hergestellt.A composition was prepared with 0.5% acetylene black.
Das Potential lag bei etwa 4,6 kJ/g.The potential was about 4.6 kJ / g.
In Fig. 3 ist die Kurve V=f(P) für diese Zusammensetzung dargestellt.In Fig. 3, the curve V = f (P) for this composition is shown.
Es wurde ein Propergol mit gleicher Zusammensetzung wie in Beispiel 2 hergestellt, wobei das Kupfer(I)-oxid unter Beibehaltung der Menge durch Kupfer(II)-oxid ersetzt wurde. It was a Propergol with the same composition as in Example 2, wherein the copper (I) oxide with retention the amount was replaced by cupric oxide.
Der Gehalt an Acetylenruß betrug 0,5%.The content of acetylene black was 0.5%.
In Fig. 4 ist die entsprechende Kurve V=f(P) für diese Zusammensetzung dargestellt. FIG. 4 shows the corresponding curve V = f (P) for this composition.
Es wurden Propergole aus einem Formpulver folgender Zusammensetzung hergestellt:There were Propergole from a molding powder of the following composition manufactured:
Dieser Zusammensetzung wurden 0,3% Acetylenruß zugesetzt.To this composition was added 0.3% acetylene black.
Das Energiepotential betrug 4,37 kJ/g.The energy potential was 4.37 kJ / g.
In Fig. 5 ist die Kurve V=f(P) für diese Zusammensetzung dargestellt.In Fig. 5, the curve V = f (P) for this composition is shown.
Es wurde ein Propergol aus einem Formpulver folgender Zusammensetzung hergestellt:It was a Propergol from a molding powder of the following composition manufactured:
Dieser Zusammensetzung wurden 0,3 bis 0,5% Acetylenruß zugesetzt.To this composition was added 0.3 to 0.5% acetylene black.
In den Fig. 6 und 7 ist die Abhängigkeit V=f(P) für diese Zusammensetzung dargestellt, wobei Fig. 6 dem Rußgehalt von 0,3% und Fig. 7 dem Rußgehalt von 0,5% entsprechen. FIGS. 6 and 7 show the dependence V = f (P) for this composition, FIG. 6 corresponding to the soot content of 0.3% and FIG. 7 to the soot content of 0.5%.
Es wurde ein Propergol unter Verwendung eines Formpulvers folgender Zusammensetzung hergestellt:It became a propellant using a molding powder of the following composition:
Das Energiepotential betrug 4,4 kJ/g.The energy potential was 4.4 kJ / g.
In Fig. 8 sind entsprechende Kurven zur Abhängigkeit V=f(P) dargestellt. FIG. 8 shows corresponding curves for the dependence V = f (P).
Es wurde ein Propergol aus einem Formpulver folgender Zusammensetzung hergestellt:It was a Propergol from a molding powder of the following composition manufactured:
Das Energiepotential betrug 4,4 kJ/g.The energy potential was 4.4 kJ / g.
In Fig. 9 sind die entsprechenden Abhängigkeiten V=f(P) für diese Zusammensetzung dargestellt. FIG. 9 shows the corresponding dependencies V = f (P) for this composition.
Claims (27)
Gießen eines Gießlösungsmittels aus einem Salpetersäureester, einem Plastifizierungsmittel und einem Stabilisator
auf ein in einer Form befindliches Formpulver aus Nitrocellulose mit einem Stickstoffgehalt von 11,5 bis 13%, Stabilisatoren, mindestens einem Nitramin und Verbrennungskatalysatoren und
Wärmebehandlung des Gemischs
- - wobei das Formpulver aus 35 bis 60 Masse-% Nitramin und
- - das als Verbrennungskatalysator eingesetzte Katalysatorsystem aus mindestens einem Bleioxid, mindestens einem Kupfer(I)-oxid oder Kupfer(II)-oxid und Acetylenruß oder Benzolruß besteht.
Casting a casting solvent from a nitric acid ester, a plasticizer, and a stabilizer
to an in-mold form powder of nitrocellulose having a nitrogen content of 11.5 to 13%, stabilizers, at least one nitramine and combustion catalysts, and
Heat treatment of the mixture
- - wherein the mold powder from 35 to 60% by mass of nitramine and
- - The catalyst system used as a combustion catalyst consists of at least one lead oxide, at least one copper (I) oxide or copper (II) oxide and acetylene black or Benzolruß.
0,5 bis 3 Masse-% eines oder mehrerer Bleioxide,
0,5 bis 3 Masse-% Kupfer(I)-oxid und/oder Kupfer(II)- oxid und
0,1 bis 1,5 Masse-% Acetylenruß oder Benzolruß.8. Propergolblöcke according to any one of claims 1 to 7, obtainable using a catalyst system
0.5 to 3% by mass of one or more lead oxides,
0.5 to 3% by mass of copper (I) oxide and / or copper (II) oxide and
0.1 to 1.5% by mass of acetylene black or benzene black.
0,5 bis 3 Masse-% eines oder mehrerer Bleioxide,
0,5 bis 3 Masse-% Kupfer(I)-oxid und/oder Kupfer(II)- oxid,
0,1 bis 1,5 Masse-% Acetylenruß oder Benzolruß und
0,5 bis 4 Masse-% Kaliumkryolith.9. Propergol blocks according to one of claims 1 to 7, obtainable using a catalyst system
0.5 to 3% by mass of one or more lead oxides,
0.5 to 3% by mass of copper (I) oxide and / or copper (II) oxide,
0.1 to 1.5% by mass of acetylene black or benzene black and
0.5 to 4% by mass of potassium cryolite.
- - ein Formpulver mit 35 bis 60 Masse-% Nitramin und
- - ein Katalysatorsystem als Verbrennungskatalysator aus mindestens einem Bleioxid, mindestens einem Kupfer(I)-oxid oder Kupfer(II)-oxid und Acetylenruß oder Benzolruß
- - A molding powder with 35 to 60% by mass of nitramine and
- a catalyst system as a combustion catalyst comprising at least one lead oxide, at least one copper (I) oxide or copper (II) oxide and acetylene black or benzene black
0,5 bis 3 Masse-% eines oder mehrerer Bleioxide,
0,5 bis 3 Masse-% Kupfer(I)-oxid und/oder Kupfer(II)- oxid und
0,1 bis 1,5 Masse-% Acetylenruß oder Benzolruß
verwendet wird.22. The method according to any one of claims 15 to 21, characterized in that a catalyst system
0.5 to 3% by mass of one or more lead oxides,
0.5 to 3% by mass of copper (I) oxide and / or copper (II) oxide and
0.1 to 1.5% by mass of acetylene black or benzene black
is used.
0,5 bis 3 Masse-% eines oder mehrerer Bleioxide,
0,5 bis 3 Masse-% Kupfer(I)-oxid und/oder Kupfer(II)- oxid,
0,1 bis 1,5 Masse-% Acetylenruß oder Benzolruß und
0,5 bis 4 Masse-%Kaliumkryolith
verwendet wird.23. The method according to any one of claims 15 to 21, characterized in that a combustion catalyst system
0.5 to 3% by mass of one or more lead oxides,
0.5 to 3% by mass of copper (I) oxide and / or copper (II) oxide,
0.1 to 1.5% by mass of acetylene black or benzene black and
0.5 to 4% by mass of potassium cryolite
is used.
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