способ гранулирования многокомпонентного бронесостава на основе термоэластопласта

Классы МПК:B29C39/10 включающих предварительно отформованные элементы или слои, например литьем вокруг вкладышей или для покрытия изделий
C08J3/12 распыление или гранулирование
Автор(ы):, , , , , , , , , , ,
Патентообладатель(и):Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт полимерных материалов" (RU)
Приоритеты:
подача заявки:
2008-08-18
публикация патента:

Изобретение относится к способам гранулирования многокомпонентных бронесоставов на основе термоэластопласта (ТЭП) и может быть использовано при бронировании зарядов твердого ракетного топлива, а также при изготовлении изделий гражданского назначения, покрываемых защитной полимерной оболочкой на основе ТЭП. Техническим результатом изобретения является разработка способа гранулирования многокомпонентного бронесостава на основе ТЭП с повышенной гомогенностью гранул и уровнем теплофизических характеристик бронесостава в целом, повышение качества бронирования и сокращение энергозатрат при изготовлении гранул. Технический результат достигается способом гранулирования многокомпонентного бронесостава на основе термоэластопласта, включающим сухое смешение компонентов и последующую пластификацию, гомогенизацию и экструдирование бронемассы в шнек-прессе. При этом сухое смешение компонентов осуществляют в течение не менее 15 мин, после чего в смесь компонентов, за 3-5 приемов вводят 1-2%-й раствор термоэластопласта в бутилацетате в количестве 10-15%, по отношению к массе бронесостава. После этого осуществляют выгрузку бронемассы на противни, равномерно распределяя ее по поверхности противней, с толщиной слоя не более 10 мм, и сушат при 15-35°С в течение 3-12 часов, а затем загружают бронемассу в шнек-пресс и производят экструдирование бронешнура с разрезкой его на гранулы. 1 ил., 1 табл.

способ гранулирования многокомпонентного бронесостава на основе   термоэластопласта, патент № 2389605

Формула изобретения

Способ гранулирования многокомпонентного бронесостава на основе термоэластопласта, включающий сухое смешение компонентов и последующую пластификацию, гомогенизацию и экструдирование бронемассы в шнек-прессе, отличающийся тем, что сухое смешение компонентов осуществляют в течение не менее 15 мин, после чего в смесь компонентов за 3-5 приемов вводят 1-2%-ный раствор термоэластопласта в бутилацетате в количестве 10-15% по отношению к массе бронесостава, после чего осуществляют выгрузку бронемассы на противни, равномерно распределяя ее по поверхности противней, с толщиной слоя не более 10 мм и сушат при 15-35°С в течение 3-12 ч, а затем загружают бронемассу в шнек-пресс и производят экструдирование бронешнура с разрезкой его на гранулы.

Описание изобретения к патенту

Патентуемое изобретение относится к способам гранулирования многокомпонентных бронесоставов на основе термоэластопласта (ТЭП) и может быть использовано при бронировании зарядов твердого ракетного топлива (ТРТ) к ракетным двигателям твердого топлива (РДТТ), а также при изготовлении изделий гражданского назначения, покрываемых защитной полимерной оболочкой на основе термоэластопласта.

При бронировании зарядов ТРТ многокомпонентными бронесоставами предпочтительно их использование в гранулированном виде. Это значительно упрощает процесс бронирования, снижает его трудоемкость и длительность, облегчает и повышает точность дозирования, что в целом повышает технологичность бронирования и качество бронепокрытия зарядов ТРТ.

Известны рецептуры многокомпонентных бронесоставов и способы нанесения на заряд термопластичных гранулированных бронесоставов на основе ацетилцеллюлозы (патенты RU 2164616, RU 2179989, RU 2209135). Указанные способы предусматривают бронирование зарядов литьем под давлением в пресс-форме на термопластавтомате и обеспечивают высокую производительность и качество забронированных зарядов. Однако рецептуры бронесоставов на основе ацетилцеллюлозы обладают недостаточной термостойкостью и миграционно активны при контакте с ТРТ. Последнее связано с высокой диффузией пластификатора ТРТ (например, нитроглицерина) в бронепокрытие заряда, что существенно снижает «живучесть» (термостойкость) бронепокрытия и приводит либо к снижению энергетических характеристик ТРТ, либо к аномальной работе заряда (РДТТ), за счет прогара (термического нарушения целостности) бронепокрытия (БП).

Известна также рецептура бронесостава на основе ТЭП по пат. RU 2208007 и способ его нанесения на заряд (пат. RU 2259919), при этом бронесостав используется в процессе бронирования в гранулированном виде (пат. RU2305629), что позволяет обеспечить достаточно высокий уровень гомогенности (однородности) бронечехла в процессе бронирования. При этом указанный бронесостав обладает повышенной термостойкостью по сравнению с аналогами.

Способ изготовления гранул бронесостава по патенту RU2305629 принят авторами за прототип.

Существенным недостатком способа-прототипа является сложность обеспечения гомогенности гранул. Указанный недостаток связан с различной степенью дисперсности (полидисперсности) подвергаемых сухому смешению и последующему экструдированию компонентов бронесостава. Мелкодисперсные компоненты - асбест, гидроокись алюминия и другие - после ввода в загрузочный бункер экструдера в основном скапливаются в нижней части шнек-пресса и неравномерно вводятся в прессуемый экструдируемый шнур бронесостава. Для повышения (обеспечения) гомогенности гранул по способу-прототипу осуществляют двух...трех и более кратное экструдирование гранул, что существенно усложняет технологический процесс, приводит к повышенной трудоемкости и дополнительным энергозатратам при изготовлении гранул. Необходимость многократного экструдирования гранул приводит к повышенным энергозатратам и пониженной технологичности способа-прототипа.

Технической задачей изобретения является разработка способа гранулирования многокомпонентного бронесостава на основе ТЭП из полидисперсных компонентов с повышенной гомогенностью гранул и уровнем теплофизических характеристик бронесостава в целом, повысить качество бронирования и позволяющего сократить энергозатраты при изготовлении гранул.

Технический результат изобретения заключается в способе гранулирования многокомпонентного бронесостава на основе термоэластопласта в сочетании с инденкумароновой смолой и другими, мелкодисперсными, компонентами. При этом осуществляют предварительное сухое смешение компонентов бронесостава в смесителе при температуре 15способ гранулирования многокомпонентного бронесостава на основе   термоэластопласта, патент № 2389605 35°С в течение не менее 15 минут, после чего, порционно, в 3способ гранулирования многокомпонентного бронесостава на основе   термоэластопласта, патент № 2389605 5 приемов, вводят в смеситель 1способ гранулирования многокомпонентного бронесостава на основе   термоэластопласта, патент № 2389605 2%-ый раствор ТЭП в бутилацетате. При этом после каждого ввода осуществляют перемешивание в течение не менее 3-х минут. Полученную, «комкованную», бронемассу, выгружают на противни, с равномерным распределением бронемассы по поверхности противней с толщиной слоя, предпочтительно не более 10 мм, и сушат при Т=15способ гранулирования многокомпонентного бронесостава на основе   термоэластопласта, патент № 2389605 35°С не менее 3-х, но не более 12 часов. «Комкованную», прошедшую сушку, массу бронесостава (БС) загружают в шнек-пресс и производят экструдирование бронешнура и разрезку его на гранулы требуемых размеров.

Изобретение поясняется на чертеже:

Технологическая схема гранулирования бронесостава по патентуемому способу.

Сущность изобретения (чертеж) заключается в обеспечении более эффективного, по сравнению с прототипом, ввода всех компонентов бронесостава в экструдируемый шнур последнего, что позволяет достичь необходимой гомогенности гранул, при уменьшенных времени перемешивания и кратности экструдирования. Указанный эффект достигается путем ввода, после завершения сухого перемешивания компонентов бронесостава, порционно, за 3способ гранулирования многокомпонентного бронесостава на основе   термоэластопласта, патент № 2389605 5 приемов, 1способ гранулирования многокомпонентного бронесостава на основе   термоэластопласта, патент № 2389605 2%-го раствора ТЭПа в бутилацетате(БА), что способствует «комкованию» бронемассы (мелкодисперсные компоненты «прилипают» к крупным фракциям ТЭП). Эффект «комкования» позволяет обеспечить более оптимальный предел текучести расплава (ПТР) бронемассы в пределах 5,0способ гранулирования многокомпонентного бронесостава на основе   термоэластопласта, патент № 2389605 8,0 г/10 мин и более равномерный, по сравнению с прототипом, ввод всех компонентов бронесостава в экструдируемый шнур. Это обеспечивает более высокую гомогенность гранул бронесостава и повышает технологичность процесса гранулирования. Последнее достигается также путем снижения уровня температур при экструдировании, а следовательно, энергозатрат (для прототипа не менее 110°С в загрузочной зоне и не менее 140°С у головки пресса, а для патентуемого технического решения 90°С и 120°С соответственно). Снижению температурных пределов при экструдировании способствует удовлетворительный уровень ПТР бронемассы.

Порционное, последовательное, введение раствора ТЭП в бутилацетате в смеситель сухих компонентов позволяет достигнуть равномерности «комкования» массы и за 3-5 приемов ввода, с перемешиванием после каждого ввода в течение не менее 3 мин, обеспечить эффективное «слипание» мелкодисперсных компонентов бронесостава с крупными фракциями ТЭП. Пределы по концентрации раствора ТЭП в бутилацетате (1способ гранулирования многокомпонентного бронесостава на основе   термоэластопласта, патент № 2389605 2%) обусловлены: нижний предел обеспечивает необходимую «липкость», верхний предел ограничен приемлемой для производства длительностью сушки при удалении бутилацетата. Пределы по длительности сушки бронемассы, после выгрузки из смесителя сухих компонентов, позволяют: при нижнем пределе (3 ч) - обеспечить, в основном, удаление бутилацетата из массы гранулируемого бронесостава, при верхнем пределе (12 ч) - исключить «пересушивание» бронемассы, что отрицательно сказывается на процессе пластификации при экструдировании бронешнура.

Пределы по температуре 15-35°С приняты с учетом общепринятых в практике температурных условий для производственных помещений по переработке полимерных материалов, при этом количество вводимого раствора ТЭП в бутилацетате (10способ гранулирования многокомпонентного бронесостава на основе   термоэластопласта, патент № 2389605 15%) осуществляется с учетом требований по рецептуре бронесостава.

Примеры реализации способа.

Пример № 1. Гранулированию подвергался бронесостав рецептуры по пат. RU 2208007.

При сухом смешении использовали компоненты, измельченные в соответствии с пат. RU 2305629. Смешение осуществляли в смесителе при Т=20°С в течение 15 мин, после чего в смесь компонентов порционно, за 2 приема вводили 0,5%-й раствор ТЭП в бутилацетате в количестве 8 мас.% с по отношению к массе бронесостава. После каждого ввода производили перемешивание компонентов в течение 3-5 мин. Массу выгружали на противни и равномерно распределяли по поверхности противней. Толщина слоя составляла 8способ гранулирования многокомпонентного бронесостава на основе   термоэластопласта, патент № 2389605 10 мм. Массу сушили при Т=15°С в течение 12 час. Затем массу загружали в шнек-пресс и гранулировали. Параметры гранулирования в целом приведены в таблице. Там же приведены технологические параметры гранулирования для примеров 2-10 на базе рецептуры примера 1.

Из приведенных в таблице результатов следует, что наиболее оптимальные параметры переработки бронесостава в гранулы соответствуют примерам 2, 3, 4, технологические режимы которых оговорены в формуле изобретения.

Положительный эффект изобретения заключается в повышении технологичности процесса (сокращении энергозатрат) гранулирования БС, в получении более качественного бронепокрытия заряда ТРТ, за счет реализации оптимального показателя текучести расплава (ПТР) бронемассы.

способ гранулирования многокомпонентного бронесостава на основе   термоэластопласта, патент № 2389605

Скачать патент РФ Официальная публикация
патента РФ № 2389605

patent-2389605.pdf

Класс B29C39/10 включающих предварительно отформованные элементы или слои, например литьем вокруг вкладышей или для покрытия изделий

метод и аппарат для формовки офтальмических линз с встроенным микроконтроллером -  патент 2519346 (10.06.2014)
способ изготовления замкнутого полого изделия из полиуретанового эластомера и литейная разборная форма для осуществления способа -  патент 2515880 (20.05.2014)
пресс-форма для изготовления статора одновинтового насоса -  патент 2509648 (20.03.2014)
устройство для изготовления длинномерной панели с ребрами жесткости из полимерного композиционного материала -  патент 2495744 (20.10.2013)
способ изготовления металлополимерного или биполимерного изделия -  патент 2473423 (27.01.2013)
способ изготовления гранулированного бронесостава на основе термоэластопласта -  патент 2434745 (27.11.2011)
устройство для литейного прессования полимеров и способ литейного прессования полимеров -  патент 2404891 (27.11.2010)
комплект панели и способ его изготовления -  патент 2388603 (10.05.2010)
способ изготовления металлопластикового или бипластикового изделия, преимущественно укупорочного колпачка для бутылки -  патент 2384409 (20.03.2010)
способ нанесения покрытий в пресс-форме и устройство для его применения -  патент 2379182 (20.01.2010)

Класс C08J3/12 распыление или гранулирование

полуароматический сополиамид и способ его получения -  патент 2511733 (10.04.2014)
полуароматический полиамид с регулируемой длиной цепи -  патент 2510947 (10.04.2014)
способ получения эластомера, находящегося в твердой фазе, из раствора соответствующего полимера -  патент 2509779 (20.03.2014)
композиция редиспергируемого полимерного порошка -  патент 2506285 (10.02.2014)
редиспергируемый полимерный порошок -  патент 2501819 (20.12.2013)
смешанные композиции фторполимеров -  патент 2497849 (10.11.2013)
раек-порошок, в частности, для использования в процессе послойного получения трехмерного объекта, а также способ его получения -  патент 2487141 (10.07.2013)
стойкие к гидролизу смеси полиамид - эластомер, формованные изделия, полученные из них, и их применение -  патент 2485149 (20.06.2013)
способ получения фторполимерных порошковых материалов -  патент 2478665 (10.04.2013)
способ получения гранул сложного полиэфира с низкой степенью гидролиза из высоковязких расплавов сложного полиэфира и устройство для получения гранул сложного полиэфира -  патент 2476314 (27.02.2013)
Наверх