RU2374213C1 - Способ изготовления прочноскрепленного с корпусом ракетного двигателя заряда смесевого ракетного твердого топлива - Google Patents
Способ изготовления прочноскрепленного с корпусом ракетного двигателя заряда смесевого ракетного твердого топлива Download PDFInfo
- Publication number
- RU2374213C1 RU2374213C1 RU2008129339/02A RU2008129339A RU2374213C1 RU 2374213 C1 RU2374213 C1 RU 2374213C1 RU 2008129339/02 A RU2008129339/02 A RU 2008129339/02A RU 2008129339 A RU2008129339 A RU 2008129339A RU 2374213 C1 RU2374213 C1 RU 2374213C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rocket
- fuel
- fixing composition
- additive
- ethyl acetate
- Prior art date
Links
Landscapes
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
Изобретение относится к смесевым ракетным твердым топливам (СРТТ). Способ изготовления скрепленного с корпусом ракетного двигателя заряда СРТТ включает приготовление крепящего состава, вулканизующей добавки, нанесение крепящего состава на внутреннюю поверхность корпуса ракетного двигателя с теплозащитным покрытием, нанесение на крепящий состав вулканизующей добавки, приготовление топлива на основе маслонаполненного полибутадиенового каучука СКДМ-80ТМ, заполнение им корпуса ракетного двигателя и отверждение. Крепящий состав готовят с использованием каучука полиэфируретанового с концевыми эпоксиуретановыми группами ППГ-3А в качестве связующего. Вулканизирующую добавку готовят из эфира хинолового марки ЭХ-1 и этилацетата. Изобретение обеспечивает прочное скрепление топлива с корпусом ракетного двигателя. 4 табл.
Description
Изобретение относится к области разработки технологии изготовления прочноскрепленного с корпусом ракетного двигателя (РД) заряда смесевого ракетного твердого топлива (СРТТ).
Среди большого количества ракетных зарядов из СРТТ важное место занимают заряды из высокоэнергетических СРТТ, которые используются в крупногабаритных ракетных двигателях. А в крупногабаритных РД заряды, как правило, являются прочноскрепленными с корпусом двигателя.
Одним из вариантов смесевого ракетного твердого топлива для таких зарядов, наиболее полно выполняющим требования к таким РД, является топливо, связующее которого изготавливается на основе маслонаполненного полибутадиенового каучука СКДМ-80ТМ.
В таком топливе содержится также перхлорат аммония, порошок алюминия, октоген, пластификаторы, отвердители, добавки, регулирующие скорость горения, и другие компоненты.
Отверждение топлива проводится при температуре, обеспечивающей взаимодействие отвердителей с каучуком СКДМ-80ТМ и другими компонентами, но не выше 70°С, в течение нескольких суток.
Изготовление зарядов из таких топлив проводится по способу, описанному в патенте на изобретение №2242451 по заявке №2003123488 с приоритетом от 28 июля 2003 года, взятому в качестве прототипа.
Недостатками этого способа изготовления прочноскрепленного с корпусом ракетного двигателя заряда смесевого ракетного твердого топлива являются недостаточная для некоторых конструкций ракетных двигателей и условий эксплуатации прочность скрепления топлив, содержащих октоген, с корпусом РД при использовании указанного в прототипе крепящего состава, ограниченный ресурс химической совместимости СРТТ и крепящего состава и стабильности свойств в зоне скрепления, лимитирующих гарантийные сроки эксплуатации РДТТ.
Технической задачей изобретения является разработка такого варианта технологического процесса изготовления прочноскрепленного с корпусом заряда СРТТ, который позволяет обеспечить высокую, не ниже прочности топлива, адгезионную прочность, улучшить химическую совместимость и стабильность свойств в зоне скрепления, получать требуемые длительные гарантийные сроки эксплуатации зарядов, а также повысить безопасность проведения работ за счет сведения до минимума содержания легколетучего растворителя в крепящем составе.
Указанная цель была достигнута при изготовлении заряда СРТТ по способу, включающему подготовку компонентов, входящих в топливо, смешение минеральных и металлических порошкообразных компонентов (перхлората аммония, октогена, алюминия) со связующим на основе маслонаполненного полибутадиенового каучука марки СКДМ-80ТМ, дополнительную пластификацию трансформаторным маслом и нитрилом олеиновой кислоты, ввод отвердителей и других добавок, окончательное смешение топливной массы, нанесение на внутреннюю поверхность РД, представляющую собой теплозащитное покрытие корпуса, дублированного тканью, для скрепления с топливом крепящего состава и вулканизующей добавки, отличающемуся тем, что в качестве крепящего состава и вулканизующей добавки используются следующие рецептуры (мас.%):
крепящий состав:
- каучук полиэфируретановый с концевыми эпоксиуретановыми группами ППГ-3А - 30…36, связующее;
- олигоэфирэпоксид марки Лапроксид 703 - 20…26, активный разбавитель;
- смола эпоксидная ЭД-20 - 17…23, усилитель адгезии;
- ангидрид изометилтетрагидрофталевый - 19…25, отвердитель по эпоксидным группам компонентов состава;
- диметилбензиламин - 0,2…0,5, катализатор отверждения;
- эфир хиноловый марки ЭХ-1 - 1,5…1,75, отвердитель по двойным связям компонентов;
- этилацетат - 4…5 (сверх 100%), технологическая добавка, разбавитель, вулканизующая добавка:
- эфир хиноловый марки ЭХ-1 - 5…10, отвердитель по двойным связям компонентов;
- этилацетат - 90…95, растворитель эфира хинолового ЭХ-1,
при этом крепящий состав на внутреннюю поверхность корпуса наносят методом втирания кистью или напылением из расчета 220…500 г/м2 (по сухому остатку), проводят его подполимеризацию при температуре 65…75°С в течение 5…7 часов, затем после охлаждения до 15…35°С на поверхность крепящего состава наносят вулканизующую добавку из расчета 5…20 г/м2 (по сухому остатку) также методом втирания кистью или напылением, проводят сушку нанесенного слоя вулканизующей добавки при температуре помещения (от 15 до 35°С) в течение не менее 4 часов, после чего корпус ракетного двигателя собирается с технологической оснасткой, вакуумируется, заполняется подготовленной топливной массой, которая отверждается при температуре 40…70°С в течение 5…15 суток, скрепляясь с внутренней поверхностью корпуса, затем корпус в сборке с оснасткой охлаждается, технологические узлы оснастки отсоединяются и полученный скрепленный с корпусом ракетного двигателя заряд может использоваться по назначению.
Компоненты выпускаются промышленностью по следующей нормативно-технической документации:
1. Хиноловый эфир марки ЭХ-1 имеет химическое название 0,0-БИС (1,3,5-три-третьбутил-4-оксициклогексадиен-2,5-ил-н-бензохинондиоксим)-ТУ 6-09-513-76.
2. Эпоксидная смола ЭД-20-ГОСТ 10587-84.
3. Каучук полиэфируретановый с концевыми эпоксиуретановыми группами ППГ-3А-ТУ 38.03.1.001-89.
4. Олигоэфирэпоксид марки Лапроксид 703-ТУ 2226-029-10488057-98.
5. Ангидрид изометилтетрагидрофталевый - ТУ 38.103149-85.
6. Диметилбензиламин - ТУ 6-092974 78.
7. Этилацетат - ГОСТ 8981-73, ГОСТ 22300-76.
Использование в крепящем составе:
- адгезионноактивного жидкого каучука полиэфируретанового с концевыми эпоксиуретановыми группами ППГ-ЗА позволяет обеспечить высокую, не ниже прочности СРТТ, прочность скрепления и требуемые технологические и механические характеристики крепящего состава;
- низковязкого олигоэфирэпоксида марки Лапроксид 703 позволяет дополнительно повысить прочность скрепления, снизить вязкость крепящего состава, что улучшает его технологичность и практически исключает применение растворителя, дополнительно уменьшает диффузию из СРТТ в теплозащитное покрытие корпуса;
- образующей трехмерную структуру с высокой густотой полимерной сетки эпоксидной смолы ЭД-20 позволяет усилить адгезионные свойства крепящего состава к СРТТ и обеспечивает высокие прочностные свойства самого крепящего состава;
- в качестве отвердителя эпоксидных и эпоксисодержащих компонентов крепящего состава ангидрида изометилтетрагидрофталевого позволяет обеспечить высокую степень сшивки и теплостойкость границы скрепления;
- диметилбензиламин катализирует процесс отверждения крепящего состава ангидридом изометилтетрагидрофталевым и позволяет вести процесс его отверждения в температурно-временных условиях отверждения СРТТ;
- эфира хинолового ЭХ-1, который является отвердителем для компонентов, имеющих двойные связи, обеспечивает существенное повышение степени сшивки в зоне скрепления, снижение взаимодиффузии компонентов между СРТТ, крепящим составом и ТЗП корпуса, а главное позволяет вести процесс отверждения при температуре 40…70°С, адекватной температуре отверждения топлива;
- этилацетат - технологическая добавка, используется при необходимости, когда требуется несколько снизить вязкость крепящего состава в момент нанесения на корпуса РД при механизированной технологии. Использование в крепящем составе минимально возможного количества легколетучего растворителя - этилацетата - значительно повышает безопасность работ и улучшает условия труда работающих.
Вулканизующая добавка в виде 5…10%-ного раствора хинолового эфира марки ЭХ-1 в этилацетате необходима для усиления взаимодействия между крепящим составом и СРТТ, в частности взаимодействия с избытком связующего СРТТ, который обычно образуется в пристенных слоях заряда ракетного двигателя вследствие некоторого перераспределения компонентов в топливной массе при заполнении корпуса РД топливом.
Применение в качестве одного и того же отвердителя в КС и ВД хинолового эфира ЭХ-1, который также является отвердителем топлива, позволяет химический состав, структуру и свойства топлива граничных и глубинных слоев заряда приблизить друг к другу. Следовательно, близкими будут скорость горения, физические и механические свойства, а прочность скрепления топлива с ТЗП корпуса РД будет приближаться к прочности топлива. То есть все свойства по своду заряда будут одинаковыми и соответствовать требованиям технического задания.
Пример изготовления прочноскрепленного с корпусом РД заряда СРТТ.
1. В производство поступает готовый корпус РД.
2. Вначале производится изготовление крепящего состава и раствора вулканизующей добавки.
Использовался крепящий состав и раствор вулканизующей добавки следующих рецептур (в мас.%):
крепящий состав:
- каучук ППГ-3А - 33,0;
- лапроксид 703 - 23,0;
- эпоксидная смола ЭД-20 - 20,0;
- изометилтетрагидрофталевый ангидрид - 22,0;
- диметилбензиламин - 0,35;
- хиноловый эфир марки ЭХ-1 - 1,65;
- этилацетат - 5,0 (сверх 100%).
Вулканизующая добавка:
- хиноловый эфир марки ЭХ-1 - 5,0;
- этилацетат - 95,0.
При изготовлении крепящего состава сначала отбираются навески олигоэфирэпоксида Лапроксид 703 и каучука ППГ-3А, загружаются в смеситель, где перемешиваются в течение 5…10 минут. Частота вращения лопастей смесителя от 100 до 160 об/мин. Затем в смеситель загружается навеска хинолового эфира ЭХ-1 и смесь перемешивается 5…7 минут. После этого в смеситель загружается навеска эпоксидной смолы ЭД-20 и вся смесь перемешивается в течение 5…7 минут.
Далее загружается навеска изометилтетрагидрофталевого ангидрида (ИМТГФА) и смесь снова перемешивается 5…7 минут, после чего загружается навеска этилацетата с последующим перемешиванием в течение 5…7 минут.
Загрузка навески диметилбензиламина (ДМБА) и перемешивание всего крепящего состава проводится непосредственно перед началом нанесения крепящего состава на корпус РД.
Приготовленный крепящий состав (без ДМБА) может храниться в течение не более 4 суток, с введенным ДМБА не более 4 часов. Температура при приготовлении крепящего состава и последующем нанесении на корпус 15…35°С. Вязкость крепящего состава после изготовления не более 8 Па·с.
Затем готовится раствор вулканизующей добавки путем введения в этилацетат навески хинолового эфира ЭХ-1 и перемешивания в течение не менее 10 минут.
3. Нанесение крепящего состава и вулканизующей добавки на внутреннюю поверхность корпуса РД производится методом втирания кистью или напыления.
Удельный расход (по сухому остатку) при нанесении крепящего состава 220…500 г/м2, при нанесении вулканизующей добавки - 5…20 г/м2 (по сухому остатку).
После нанесения КС на корпус РД производится его подполимеризация при температуре 65…75°С в течение 5…7 часов.
После охлаждения корпуса до комнатной температуры (от 15 до 35°С) поверх крепящего состава наносится раствор вулканизующей добавки с последующей выдержкой корпуса для улетучивания этилацетата при комнатной температуре (от 15 до 35°С) в течение не менее 4 часов.
Подготовленный таким образом корпус направляется на заполнение топливом. Перед заполнением топливом производится сборка корпуса с технологической оснасткой.
4. После этого готовят СРТТ. Заполнение производится по технологии свободного литья на существующем оборудовании исходя из содержания в топливе следующих компонентов (мас.ч.):
- каучук полибутадиеновый стереорегулярный маслонаполненный СКДМ-80ТМ - 5,5…6,5;
- пластификаторы - 2,0…3,0;
- наполнители минеральные (органические и неорганические) - 65,0…75,0;
- металлический наполнитель (порошок металла) - 18,0…23,0;
- отвердители - 0,2…0,3;
- специальные добавки - 0,4…1,5.
На первой стадии каучук полибутадиеновый стереорегулярный маслонаполненный СКДМ-80ТМ смешивают с пластификаторами, затем в полученную смесь дозируют минеральные и металлические наполнители и другие добавки. После каждой загрузки смесь перемешивают, а окончательное смешение с введенным отвердителем ведут под вакуумом. Готовую топливную смесь формуют в корпус ракетного двигателя, облицованный резиновым теплозащитным покрытием, дублированным капроновой эластичной тканью с нанесенным на нее крепящим составом и вулканизующей добавкой.
5. Отверждение топливной массы в корпусе производится в термостате при температуре 40…70°С в течение 5…15 суток.
Затем корпус в сборке с оснасткой охлаждается, технологические узлы оснастки отсоединяются и полученный скрепленный с корпусом ракетного двигателя заряд может использоваться по назначению.
Из приведенных в табл.1, 2, 3 данных следует, что прочноскрепленный заряд обладает высокими показателями по прочности скрепления топлива с корпусом РД, физико-механическим, физико-химическим и теплофизическим параметрам крепящего состава.
Физико-механические, физико-химические, теплофизические свойства крепящего состава превышают обычно предъявляемые требования к крепящим составам.
Зависимость прочности скрепления с корпусом РД, на который нанесено теплозащитное покрытие из резины 51-1619 (на основе фторкаучука), дублированное капроновой эластичной тканью и с нанесенным на нее крепящим составом на основе каучука полиэфируретанового с концевыми эпоксиуретановыми группами ППГ-ЗА от количества и концентрации раствора вулканизующей добавки (раствора хинолового эфира ЭХ-1 в этилацетате), нанесенной после сушки КС, представлена в табл.4
Примечание. Расход крепящего состава на 1 м2 поверхности - 350 г/м2.
Из данных табл.4 следует, что оптимальным для обеспечения высокой прочности скрепления является нанесение вулканизующей добавки в виде 5…10%-ного раствора хинолового эфира ЭХ-1 в этилацетате. Это обеспечивает содержание (расход) на корпусе 5…20 г/м2 по сухому остатку.
Claims (1)
- Способ изготовления скрепленного с корпусом ракетного двигателя заряда смесевого ракетного твердого топлива, включающий приготовление крепящего состава, вулканизующей добавки, нанесение крепящего состава на внутреннюю поверхность корпуса ракетного двигателя с теплозащитным покрытием, дублированным капроновой эластичной тканью, нанесение на крепящий состав вулканизующей добавки, приготовление смесевого ракетного твердого топлива и заполнение им корпуса ракетного двигателя, отверждение смесевого ракетного твердого топлива, отличающийся тем, что крепящий состав готовят из каучука полиэфируретанового с концевыми эпоксиуретановыми группами ППГ-ЗА в качестве связующего, олигоэфирэпоксида марки Лапроксид 703 в качестве разбавителя, эпоксидной смолы ЭД-20 в качестве усилителя адгезии, изометилтетрагидрофталевого ангидрида в качестве отвердителя по эпоксидным группам, диметилбензиламина в качестве катализатора отверждения, эфира хинолового марки ЭХ-1 в качестве отвердителя по двойным связям и этилацетата в качестве технологической добавки при следующем соотношении компонентов, мас.%:
каучук полиэфируретановый с концевыми эпоксиуретановыми группами ППГ-3А 30…36 олигоэфирэпоксид марки Лапроксид 703 20…26 смола эпоксидная ЭД-20 17…23 ангидрид изометилтетрагидрофталевый 19…25 диметилбензиламин 0,2…0,5 эфир хиноловый марки ЭХ-1 1,5…1,75 этилацетат (сверх 100%) 4…5,
вулканизирующую добавку готовят из эфира хинолового марки ЭХ-1 в качестве отвердителя по двойным связям и этилацетата в качестве растворителя при следующем соотношении компонентов, мас.%:
эфир хиноловый марки ЭХ-1 5…10 этилацетат 90…95,
крепящий состав наносят методом втирания кистью или напылением из расчета по сухому остатку 220…500 г/м2, затем проводят его подполимеризацию при температуре 65…75°С в течение 5…7 ч и охлаждение до 15…35°С, вулканизующую добавку наносят из расчета по сухому остатку 5…20 г/м2 методом втирания кистью или напылением, после чего проводят сушку при температуре 15…35°С в течение не менее 4 ч, смесевое ракетное твердое топливо готовят на основе маслонаполненного полибутадиенового каучука СКДМ-80ТМ с использованием перхлората аммония, октогена, алюминия, отвердителей и в качестве пластификаторов трансформаторного масла и нитрила олеиновой кислоты, корпус ракетного двигателя заполняют смесевым ракетным твердым топливом при вакуумировании и проводят отверждение при температуре 40…70°С в течение 5…15 сут.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008129339/02A RU2374213C1 (ru) | 2008-07-18 | 2008-07-18 | Способ изготовления прочноскрепленного с корпусом ракетного двигателя заряда смесевого ракетного твердого топлива |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008129339/02A RU2374213C1 (ru) | 2008-07-18 | 2008-07-18 | Способ изготовления прочноскрепленного с корпусом ракетного двигателя заряда смесевого ракетного твердого топлива |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2374213C1 true RU2374213C1 (ru) | 2009-11-27 |
Family
ID=41476641
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008129339/02A RU2374213C1 (ru) | 2008-07-18 | 2008-07-18 | Способ изготовления прочноскрепленного с корпусом ракетного двигателя заряда смесевого ракетного твердого топлива |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2374213C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU173674U1 (ru) * | 2017-02-20 | 2017-09-05 | Акционерное общество "Научно-исследовательский институт полимерных материалов" | Устройство для формования адгезионных образцов с полимерным покрытием |
RU2640778C1 (ru) * | 2016-11-29 | 2018-01-11 | Акционерное общество "Обнинское научно-производственное предприятие "Технология" им. А.Г. Ромашина" | Способ приготовления кремнийорганического герметика марки ВИКСИНТ |
-
2008
- 2008-07-18 RU RU2008129339/02A patent/RU2374213C1/ru active
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2640778C1 (ru) * | 2016-11-29 | 2018-01-11 | Акционерное общество "Обнинское научно-производственное предприятие "Технология" им. А.Г. Ромашина" | Способ приготовления кремнийорганического герметика марки ВИКСИНТ |
RU173674U1 (ru) * | 2017-02-20 | 2017-09-05 | Акционерное общество "Научно-исследовательский институт полимерных материалов" | Устройство для формования адгезионных образцов с полимерным покрытием |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103666250A (zh) | 一种有机硅披覆胶及其制备方法 | |
FR2473051A1 (fr) | Compositions de resines epoxy stabilisees | |
RU2374213C1 (ru) | Способ изготовления прочноскрепленного с корпусом ракетного двигателя заряда смесевого ракетного твердого топлива | |
US4034676A (en) | Inhibitor coating for solid rocket propellent charge | |
EP0388359B1 (de) | Imidazolinverbindungen | |
US4894431A (en) | Accelerated curing systems for epoxy resins | |
US3220970A (en) | Acid-cured furfuryl alcohol or furfuryl alcohol/furfural polymer, with plaster of paris | |
KR20110115635A (ko) | 저온 경화용 에폭시 도료 희석제 및 그 제조방법 | |
KR20160097829A (ko) | 폴리티올 경화제를 포함하는 에폭시 접착제 조성물 및 이의 제조방법 | |
CN107652870A (zh) | 一种防腐面漆、防腐复合结构及其制备和施工方法 | |
JP3457075B2 (ja) | 1液型室温硬化性シリコーンエラストマー組成物の製造方法 | |
CN105622899A (zh) | 一种改性聚醚胺固化剂及其制备方法与应用 | |
WO2014136657A1 (ja) | 含浸用硬化性エポキシ樹脂組成物 | |
KR890013122A (ko) | 진동제어기용 조성물, 그 조성물의 제조방법 및 진동제어기 | |
RU2242451C1 (ru) | Спосооб изготовления заряда смесевого ракетного твёрдого топлива | |
US3794609A (en) | Chemical resistant epoxy compositions capable of room temperature curing | |
CN106833292A (zh) | 一种低粘度无溶剂环氧清漆及制备方法 | |
RU2212395C1 (ru) | Способ изготовления зарядов смесевого ракетного твердого топлива | |
JP2000204156A (ja) | ポリウレタン化合物及びポリウレタン化合物の製造方法 | |
CN109661430A (zh) | 基于甘油的环氧树脂 | |
JPH0341089B2 (ru) | ||
JP4330430B2 (ja) | アクリル樹脂系2液型組成物 | |
JP2024097872A (ja) | 二剤型接着剤、硬化膜及び硬化膜の製造方法 | |
RU2479601C1 (ru) | Эпоксидная композиция холодного отверждения | |
JPS59184260A (ja) | 室温硬化型ポリシロキサン組成物 |