Ракетные топлива VII

Maggot>Тут продают низкомолекулярный полибутадиен с концевыми разными группами. Фирма в Одессе.
Maggot>Кто есть из Одессы-мамы?

Три часа на автобусе, два-с половиной -на машине Если на таможне не тормознут. Много знакомых в Одессе, много водителей автобусов ездящих на "7й км".

Ник

О! Осталось выяснить какой именно каучук нам надо.

Maggot>>Тут продают низкомолекулярный полибутадиен с концевыми разными группами.

Этот?
KRASOL LB
Представляет собой низкомолекулярный линейный полимер бутадиена без функциональных групп, который благодаря низкому молекулярному весу и высокому содержанию ненасыщенных олифиновых двойных связей при нормальной температуре жидкий. Этот продукт предлагается с различным молекулярным весом (Krasol LB 2000, Krasol LB 3000, Krasol LB 5000).
Krasol LB позволяет химические реакции характерные для двойных связей, содержащиеся в полимерной цепи. Продукт может быть модифицирован, например, окислением, малейнизацией, гидрогинизацией, сульфированием и т.п. Продукт в основном используется, как примесь к резиновым смесям некоторых видов каучуков, в которых действует как пластификатор или добавка, которая снижает клейкость приготавливаемых смесей.

Прям описание топливного компонента фирмы "Thiokol"
А в качетве второго компонента- эпоксидная смола? Или лучше акриловая к-та, как у "Thiokol"?
Ой как интреснооо...
Например:
KRASOL GL-02
Изделие предназначено для производства эластичных крупноразмерных архитектурных форм, используемых для производства архитектурных элементов из бетона, гипса, песка и т.п.

А если идет и бетон и песок -то "УДОБРЕНИЯ" тем более пойдут

Ник

Serge77>Без растворителя и желательно не хрупкие в отверждённом состоянии.

Ну что без растворителя - понятно. Насчет нехрупкие - двойные связи? Неполярные мономеры (что хорошо и в смысле энтальпии).

Но ты уже назвал 4 типа - полиуретаны, полисульфиды, эпоксидные смолы и акрилаты. В принципе наверное еще полиэфирные связки - но это слишком большой класс (имхо).

Вообще чем дальше, тем больше мы рассширяем список. Имхо это не совсем правильно, либо я направления не понимаю. Как минимум же есть еще 4 окислителя И куча катализаторов/присадок.

>Например, полибутадиен с концевыми гидроксильными группами отверждается диизоцианатами.

О как интересно. Мне кажеться связку надо подбирать с точки зрения энтальпии (теоретический выбор), системы отверждения (что бы они были одинаково доступны, какая-нибудь окись этилена или специализированный реактив типа фталевого ангидрита). Ну и технологичности.

Serge77>Если есть карбоксильные группы (сополимер бутадиена с акриловой кислотой, а часто и с акрилонитрилом - PBAN) - то эпоксидной смолой.

А может выкинуть пока акрилаты? Чем они хороши?

CaRRibeaN> Насчет нехрупкие - двойные связи? Неполярные мономеры (что хорошо и в смысле энтальпии).

Смотря для какого окислителя и какой цели мы ищем связку. Если не для космоса или рекордов, то годится почти любая, лишь бы горело хорошо. Для рекордов нужно искать профессиональные связки или очень близкие к ним.

Для НА направление поиска одно - чтобы лучше горело, с большей скоростью.

CaRRibeaN>Вообще чем дальше, тем больше мы рассширяем список. Имхо это не совсем правильно, либо я направления не понимаю. Как минимум же есть еще 4 окислителя И куча катализаторов/присадок.

Направление каждый выбирает сам: рекорд или двигатель из доступных компонентов. Если второе, то нужно определиться, что доступно, прежде всего окислитель, а потом пробовать под него все связки, какие найдёшь.

CaRRibeaN>А может выкинуть пока акрилаты? Чем они хороши?

Я не знаю, хороши или нет, просто их вроде бы можно найти. Я хочу их найти и испытать с НА, сравнить с другими связками.

>Для НА направление поиска одно - чтобы лучше горело, с большей скоростью.

Ну да, тут понятно.

По мне - таки проще ПХА найти

>Направление каждый выбирает сам: рекорд или двигатель из доступных компонентов.

Да нет, ну это же классическая оптимизационная задача - найти оптимум (миниум) многомерной функции с граничными условиями

Мне кажеться важной задачей являеться достижение импульса выше 200 с без перхлоратов.

Кстати вот мне интересно, а лучше аммиака в окислителе ничего лучше нету что ли? Какой-нибудь органический остаток, формальдегид или еще что?

А насчет НА - кроме того что бы быстро горел (алюминий + эпоксидка + бихромат уже в принципе справляються) надо бы думать о законе горения уже...

CaRRibeaN>Ну что без растворителя - понятно. Насчет нехрупкие - двойные связи? Неполярные мономеры (что хорошо и в смысле энтальпии).

Ага, квазикаучуки. Или эластомеры, как нравится.

CaRRibeaN>Но ты уже назвал 4 типа - полиуретаны, полисульфиды, эпоксидные смолы и акрилаты. В принципе наверное еще полиэфирные связки - но это слишком большой класс (имхо).

В большой ракетной технике полиэфиры применяются напропалую. А вот акрилаты - йок. Эпоксидные смолы - лишь как отвердители.

CaRRibeaN>Вообще чем дальше, тем больше мы рассширяем список. Имхо это не совсем правильно, либо я направления не понимаю.

А теперь я не понял. Что неправильно?

> Как минимум же есть еще 4 окислителя

Нитрат и перхлорат калия и аммония что ли?

> И куча катализаторов/присадок.

Забыл пластификаторы

Serge77> Например, полибутадиен с концевыми гидроксильными группами отверждается диизоцианатами.

CaRRibeaN> О как интересно. Мне кажеться связку надо подбирать с точки зрения энтальпии (теоретический выбор),

О, как разумно! Кстати, до этого пороховики дошли лишь в топлив второго-третьего поколения. До того - лишь бы горело и шоб стояло (у каждой хате ) , а не текло.

> системы отверждения (что бы они были одинаково доступны, какая-нибудь окись этилена или специализированный реактив типа фталевого ангидрита).

Вот тут тоже не допер

> Ну и технологичности.

Ага. Потому изоцианаты напрочь исключаем. Кстати, я бы с силоксанами (ака силиконы) тоже не связывался бы, в особенности с реагирующими с влагой воздуха. К тому же у них сильно много до хрена уксусного ангидрида. И вообще однокомпонентные масдайные. Даже для прямого применения, а не для связки топлива.

Serge77>>Если есть карбоксильные группы (сополимер бутадиена с акриловой кислотой, а часто и с акрилонитрилом - PBAN) - то эпоксидной смолой.

Вообще-то отверждать по карбоксильным группам - милое дело!
Кстати, надеюсь, что не забыли радостный факт, что тиоколов можно эпоксидкой отверждать еще, кроме как оксидами металлов?

CaRRibeaN>А может выкинуть пока акрилаты? Чем они хороши?

Выкинь. У них очень невыгодный диапазон вязкости (или вода водой, или очень густые). И низкая живучесть.
А вообще какие акрилаты есть у вас в радиусе действия?
Из них клёвая бронировка получается.

CaRRibeaN>Мне кажеться важной задачей являеться достижение импульса выше 200 с без перхлоратов.

А зачем? Если тебя экология заботит, то я могу помочь твоему горю - баллистит любой возми, они от 200 до 220 единиц как раз.
А если ты имеешь ввиду нитрат аммония, то тоже в этом районе будет.

CaRRibeaN>Кстати вот мне интересно, а лучше аммиака в окислителе ничего лучше нету что ли? Какой-нибудь органический остаток, формальдегид или еще что?

Гм Есть и NO, и NO₂. Энергетически лучше, но свойства - мама родная. Помнишь, я рассказывал.
А если потянуло на экзотику - связки и пластификаторы тоже бывают с энергоемкими группами.
Кроме вульгарных нитро- и нитрат- , фтораминные группы юзают, в каучуках пихают. Активная связка типа.
Еще, уже из органики, всякие тетразолы с фуроксанами. Тоже связки.

CaRRibeaN>А насчет НА - кроме того что бы быстро горел (алюминий + эпоксидка + бихромат уже в принципе справляються) надо бы думать о законе горения уже...

Тут нет смысла спешить. Дело в том, что определение закона горения весьма трудоемкая процедура. И надо сначала отработать топливо, даже пару десятков маленьких двигателей запалить, убедиться, что оно - рулез форева (или хотя бы на год ) и потом надо долбить закон горения.
Если хочешь использовать его для расчетов с инженерной погрешностью, разумеется.
А для общего развития пару-тройку точек не вредно снять. Да ооно спонтанно получится при отработке модельных двигателей

CaRRibeaN>А насчет НА - кроме того что бы быстро горел (алюминий + эпоксидка + бихромат уже в принципе справляються)...

Что то я про это пропустил. А подробнее можно?

Serge77>А мне - ещё и без бихроматов. И без магния.

Ну это да, дело благородное. Но помоему достаточно бесконечное

Serge77>Конечно разумно, только НА с такими разумными связками гореть не будет.

Помоему у тебя излишняя идиосинкразия к бихроматам и алюминию

Из неразумных - мне почему-то кажеться, что бихромат отыскиваеть в любом городе гораздо легче, чем любой конкретный тиокол.

>А вот однокомпонентные полиуретановые герметики мне понравились. Удобно работать, воды не боятся, я специально под водой сутки держал - пены нет. Вот только те, что я нашёл, плохо горят с НА.

А что ты нашел, я не видел?

Serge77>Ну это по ГОСТу трудоёмкая. А любители измеряют время горения с двумя разными соплами и вычисляют коэффициенты закона горения. ;^))

И насколько это точно?

Serge77>Варбан имеет в виду катионы нитрозоний NO+ и нитроний NO2+, их нет у тебя. Даже у Варбана нет.

Ты уверен??? И зачем он конкретные катионы имеет в виду? Катион He2+ (в смысле два атома гелия) - окислитель еще покруче!

Serge77>Мы уже это обсуждали. По времени горения вычисляется скорость горения, потом по теоретическому УИ вычисляется давление. Два двигателя с разными соплами дадут уравнение. Точность не слишком большая, но любителям хватает.

Опять же я не помню - где обсуждали? А не очень большая - это сколько? Если степенной показатель интерполировать можно наверное не так уж и плохо, то вот теоретический УИ тут выглядит не очень здраво.

Maggot>Что то я про это пропустил. А подробнее можно?

Да это мое имхо. Хочу попробовать подобные составы, уже даже НА посушил, но пока руки не доходят.

Я тут поприкидывал, какие скорости горения нужны, но не знаю какой диапазон брать степенных показателей для таких композиций, что бы прикинуть какие скорости горения нужны при атмосферном давлении.

CaRRibeaN>Помоему у тебя излишняя идиосинкразия к бихроматам и алюминию

А у меня - к магнию и к эпоксидке. У каждого свои заскоки.
Кстати, я свои могу объяснить.
Магний очень трудно найти сферический, а стружки догорают уже за соплом, да и менее эффективен он по сравнению с алюминием.
А эпоксидка... суть в том, что она отверждается уже при комнатной температуре и со значительным тепловым эффектом.
Следовательно, склонна к тепловому взрыву.
Что имело место один раз в термостатной нашего НИИ.
Тогда все выгорело.
После этого случая коллеги (меня еще не было) критически пересмотрели все рецептуры с эпоксидкой и позаменяли ее на каучуки.
Они хоть и требуют повышенных температур для отверждения, но при этом почти не выделяют тепло.

Или использовали для бронесоставов... вон тот состав, с ГМДА, которого Сергей пробовал с год назад, как раз для бронировок был.

Кстати, чем меньше мол. масса смолы (и отвердителя), тем больше тепловой эффект (по массе, объемный, как хотите).
Вывод, по-моему, ясен.

>А вот однокомпонентные полиуретановые герметики мне понравились. Удобно работать, воды не боятся, я специально под водой сутки держал - пены нет. Вот только те, что я нашёл, плохо горят с НА.

А какая у них система отверждения?
Кстати, полиуретаны чуть замедляют скорость горения (по сравнению с ~[СН₂]_n~ )

Serge77>>Ну это по ГОСТу трудоёмкая. А любители измеряют время горения с двумя разными соплами и вычисляют коэффициенты закона горения. ;^))

CaRRibeaN>И насколько это точно?

Тчоность закона скорости горения должен быть не ниже требуемой точности для расчета двигателя. Иначе измерение скорости горения - беспредметное.
Так что ты его себе сам задаешь, уровень точности.
От него зависит, с какой точностью ты получишь давление в камере.

Для поисковых работ достаточно и ± 20%
Для проектирования лётного двигателя - не хуже 3%.

Serge77>>Варбан имеет в виду катионы нитрозоний NO+ и нитроний NO2+, их нет у тебя. Даже у Варбана нет.

CaRRibeaN>Ты уверен???

Уверен он, уверен

> И зачем он конкретные катионы имеет в виду? Катион He2+ (в смысле два атома гелия) - окислитель еще покруче!

Мало ли. Я просто имел ввиду катионы применяемых на практике окислителей: перхлората нитрония и нитрозилперхлората.
И это не все, что реально пробовали

Serge77>>Мы уже это обсуждали. По времени горения вычисляется скорость горения, потом по теоретическому УИ вычисляется давление. Два двигателя с разными соплами дадут уравнение. Точность не слишком большая...

Боюсь, что ± 20% для такого метода слышком оптимистическая оценка.

CaRRibeaN>Я тут поприкидывал, какие скорости горения нужны, но не знаю какой диапазон брать степенных показателей для таких композиций, что бы прикинуть какие скорости горения нужны при атмосферном давлении.

А атмосферное давление редко-редко вообще участвует в набор данных для скорости горения.
Дело в том, что если включать и атмосферное давление, то закон получается очень сложный, и его нельзя описать уравнением u = aP^n
Потому (к примеру) говорят: u = 0.245P^0.734 в диапазоне 2...7 MPa.

Левее/правее - леший его знает...

Nick_Crak> Представляет собой низкомолекулярный линейный полимер бутадиена

Это гуд!

> без функциональных групп, который благодаря низкому молекулярному весу и высокому содержанию ненасыщенных олифиновых двойных связей при нормальной температуре жидкий. Этот продукт предлагается с различным молекулярным весом (Krasol LB 2000, Krasol LB 3000, Krasol LB 5000).

А вот это неприятно Означает, что надо отверждать по двойным связям
Впрочем, об этом сказано ниже:

Nick_Crak> Krasol LB позволяет химические реакции характерные для двойных связей, содержащиеся в полимерной цепи.

> Продукт может быть модифицирован, например, окислением, малейнизацией, гидрогинизацией, сульфированием и т.п.

Вот это присобачивает ему функциональные группы.

Nick_Crak>Прям описание топливного компонента фирмы "Thiokol"

Не совсем. Хотя лучшие связки в ракетной технике - именно каучуки без функциональных групп. Бутилкаучук тому пример.
Но его надо сильно пластифицировать для этого, а ни у кого пока нет вальцев под рукой.
И еще - довольно жесткий режим отверждения - с неделю на 90 градусов.

Nick_Crak>А в качетве второго компонента- эпоксидная смола? Или лучше акриловая к-та, как у "Thiokol"?

По моему мнению эпоксидка лучше. Акриловая кислота слышком жидкая и сложновато перемешать ее хорошо в вязкой связке.

Мораль: Ищите такой же каучук, но с концевыми карбоксильными группами. По смыслу объявлении его могут изготовить вполне.

>ни у кого пока нет вальцев под рукой

Что, неужели у джигитов стиральной машинки не завалялось? Не говоря о знакомых студентках, любящих носить джинсы?..

>>ни у кого пока нет вальцев под рукой

avmich>Что, неужели у джигитов стиральной машинки не завалялось? Не говоря о знакомых студентках, любящих носить джинсы?..

От стиральных машинок ((С)Я ) уже отказались. Всё же надо делать вальцы.

Ник
P.S. Хотя это и не по моей теме -мне и Эпокси-Обувного в чистом виде за глаза хватит

> Не говоря о знакомых студентках, любящих носить джинсы?..

Обувной от тебя дальше и дороже.

Nick_Crak>Этот?
Nick_Crak>KRASOL LB

Ник, ты лучше им позвони и спроси, из чего можно отлить крупный предмет сложной формы. Состав, естественно, без наполнителей, кроме тех, что ты сам введёшь. Разве что сажу пусть сами добавят. Я прочитал, что у них есть, больше всего на настоящую связку похожа система бутадиен с гидроксильными группами (это и есть HTPB), отверждаемая изоцианатом. Только ты спроси у них, не будет ли эта система давать пузырьков от влаги воздуха.

Nick_Crak> KRASOL GL-02
Nick_Crak> Изделие предназначено для производства эластичных крупноразмерных архитектурных форм, используемых для производства архитектурных элементов из бетона, гипса, песка и т.п.

По-моему он с наполнителем.

CaRRibeaN>Ну это да, дело благородное. Но помоему достаточно бесконечное

А я не тороплюсь, мне просто это очень интересно. Я ведь никого не ограничиваю в поисках и буду очень рад, если окажется, что у кого-то вдруг полиэтилен будет шикарно гореть с НА.

CaRRibeaN>Из неразумных - мне почему-то кажеться, что бихромат отыскиваеть в любом городе гораздо легче, чем любой конкретный тиокол.

Зная, что бихромат токсичный, я не хочу предлагать его использовать другим.

На тиоколе я не настаиваю, просто пробую всё подряд.

CaRRibeaN>А что ты нашел, я не видел?

Автомобильные полиуретановые герметики, в стандартных тубах под пистолет, 300г. На авторынке.

CaRRibeaN>Опять же я не помню - где обсуждали?

Зимой-весной. Сейчас начался новый сезон, начинаем всё с начала.

varban>А у меня - к магнию и к эпоксидке. У каждого свои заскоки.
varban>Кстати, я свои могу объяснить.
varban>Магний очень трудно найти сферический, а стружки догорают уже за соплом, да и менее эффективен он по сравнению с алюминием.

Мне магний не нравится опасностью работы с ним в домашних условиях.

varban>А эпоксидка... суть в том, что она отверждается уже при комнатной температуре и со значительным тепловым эффектом.

Разве при наличии 80-85% наполнителя возможен такой разогрев? Я ни разу не наблюдал.

varban>А какая у них система отверждения?

Влагой, а как именно - не понятно, ведь изоцианат с водой должен пузыри давать, а их нет. Один из двух мной купленных вообще не содержит изоцианата, как написано на банке.

varban>Кстати, полиуретаны чуть замедляют скорость горения (по сравнению с ~[СН₂]_n~ )

По сравнению с полиэтиленом (как ты написал формулу) или бутадиеном?

varban> Я просто имел ввиду катионы применяемых на практике окислителей: перхлората нитрония и нитрозилперхлората.
varban>И это не все, что реально пробовали

Насколько я знаю, их всё-таки именно ПРОБОВАЛИ, а не ПРИМЕНЯЛИ в серийном продукте. Так?

>да и менее эффективен он по сравнению с алюминием.

в т.ч. и в скорости горения?

Интересно, у профессионала тараканы по поводу эпоксидки (ну с магнием я смотрю консенсус ). У Серджа - по поводу перхлоратов и бихроматов

Но ведь безопасного топлива не существует.

>Мало ли. Я просто имел ввиду катионы применяемых на практике окислителей: перхлората нитрония и нитрозилперхлората.

А они опастны? А какие импульсы с эпоксидкой?

>А атмосферное давление редко-редко вообще участвует в набор данных для скорости горения.
Дело в том, что если включать и атмосферное давление, то закон получается очень сложный, и его нельзя описать уравнением u = aP^n Потому (к примеру) говорят: u = 0.245P0.734 в диапазоне 2...7 MPa.

Да, я знаю. Только все равно надо прикидывать Ну а вообще есть какие-нибудь данные по НА?

Serge77>А я не тороплюсь, мне просто это очень интересно. Я ведь никого не ограничиваю в поисках и буду очень рад, если окажется, что у кого-то вдруг полиэтилен будет шикарно гореть с НА.

В смысле что интересен сам процесс?

>Зная, что бихромат токсичный, я не хочу предлагать его использовать другим.

Эпоксидка тоже токсичная.

>На тиоколе я не настаиваю, просто пробую всё подряд.

Вот все подряд да еще и ровного качества - тоже не уверен что можно найти. Если делать серию с масштабированием двигателей, то ту же эпоксидку желательно брать из большого бака

>Мне магний не нравится опасностью работы с ним в домашних условиях.

Я пробовал магний воспламенить или хотя бы нагреть влагой - не вышло Надо было попробовать царской водкой (я попробовал сделать как-то летом - слава богу что на балконе делал, столько дыма, да какого дыма - хлор пополам с NO2... )

>Влагой, а как именно - не понятно, ведь изоцианат с водой должен пузыри давать, а их нет. Один из двух мной купленных вообще не содержит изоцианата, как написано на банке.

Влагой - это же разрыв каких-то высокоэнергетических связей с последующей полимеризацией?

>Интересно, у профессионала тараканы по поводу эпоксидки

Ну, он же всё-таки объяснил...

>Но ведь безопасного топлива не существует.

Золотые слова.

CaRRibeaN>Интересно, у профессионала тараканы по поводу эпоксидки (ну с магнием я смотрю консенсус ). У Серджа - по поводу перхлоратов и бихроматов

Наверное надо вывесить свой список тараканов, чтобы туда не дописывали за меня лишнее. Когда это я был против перхлоратов? Против всех? ПХА мне очень даже нравится. А вот с KClO4, насколько я знаю, у любителей проблемы.

>>Мало ли. Я просто имел ввиду катионы применяемых на практике окислителей: перхлората нитрония и нитрозилперхлората.
CaRRibeaN>А они опастны? А какие импульсы с эпоксидкой?

Импульс можно посчитать, они есть в PROPEP:
699 NITRONIUM PERCHLORATE
705 NITROSYL PERCHLORATE

CaRRibeaN>В смысле что интересен сам процесс?

Процесс интересен тем, что возможен интересный результат.

CaRRibeaN>Эпоксидка тоже токсичная.

У эпоксидки острая токсичность, т.е. если проглотил, то сразу почувствовал, принял меры, оклемался - и ничего. А бихромат канцероген, т.е. раз его случайно дыхнул - и ничего, ещё раз - тоже ничего. Расслабился. Ведь никаких ощущений, всё в порядке. Дальше работаешь без особых мер осторожности. А лет через 10-20 непонятно от чего становится плохо. Хоть вероятность этого довольно низка, но всё равно не греет.

CaRRibeaN>Вот все подряд да еще и ровного качества - тоже не уверен что можно найти. Если делать серию с масштабированием двигателей, то ту же эпоксидку желательно брать из большого бака

Согласен, конечно. Но если это герметик, выпускаемый нормальной фирмой, то можно надеяться на постоянство состава.

CaRRibeaN>Я пробовал магний воспламенить или хотя бы нагреть влагой - не вышло

Ты же знаешь, что где бы ни подстелил соломку, там не упадёшь.
Всё зависит от дисперсности и количества магния и воды. Ты наверняка взял щипотку магния и пару капель воды. При таком соотношении вода поглощает всё тепло. А вот если пару капель на полкило, да закупорить, да немного примесей каких-нибудь солей. Не советую.

CaRRibeaN>Влагой - это же разрыв каких-то высокоэнергетических связей с последующей полимеризацией?

Не знаю. Это вообще может быть секрет фирмы.

Maggot>>Что то я про это пропустил. А подробнее можно?

CaRRibeaN>Да это мое имхо. Хочу попробовать подобные составы, уже даже НА посушил, но пока руки не доходят.

А у меня уже дошли. Вчера распаковал отвержденнную пробу. Эсли найду камеру, в выходные сожгу.

Там же в Одессе длелают герметик. Марка А явно с наполнителями, а вот марка В, кажется, интересная.

Maggot>Там же в Одессе длелают герметик. Марка А явно с наполнителями, а вот марка В, кажется, интересная.

Счас позвоню.

Ник