Brevet FR2136977A1 — publié le 19721229

I1 est bien connu que les propergols solides du type "butalane',' c'est-à-dire contenant un liant à base de polybutadiènes carboxytéléchéliques réticulés par un époxyde et/ou une aziridine, présentent peu d'affinité pour les revêtements ou liners en polyuréthane, en caoutchouc butadiène-acrylonitrile, ou en chlorure de polyvinyle, de sorte que le collage de ces propergols sur ces liners est insuffisant. Or, si des décollements se produisaient entre le propergol et le liner pendant le fonctionnement du propulseur, le front de flamme pourrait s'y infiltrer, ce qui entraînerait une augmentation imprévue de la surface de combustion, donc de la pression dans la chambre de combustion. I1 en résulte alors une modification imprévue des paramètres balistiques, pouvant même provoquer l'explosion du propulseur. Or, les inventeurs ont constaté qu'auprès coulée et cuisson du propergol du type fbutalane" dans le propulseur revêtu du liner, le propergol au contact du liner est incomplètement polymérisé, et colle mal audit liner. I1 est donc vraisemblable que l'agent de réticulation à base d'époxyde ou d'aziridine a migré du propergol dans le liner. Il est surprenant que l'interposition d'une couche de primaire à base d'époxyde ou d'aziridine entre ledit liner et ledit propergol assure la polymérisation complète du propergol au contact de cette couche. Le rôle du primaire pourrait être l'un des suivants - soit servir de barrière contre la migration de l'agent de réticulation du propergol, dans le cas où le primaire est devenu solide avant la coulée du propergol, - soit fournir au propergol des époxydes ou aziridines en remplacement de ceux qui ont migré, - soit saturer le liner en époxydes ou aziridines pour empêcher toute migration. Quelle que soit l'hypothèse, le collage est assuré - du catie liner-primaire par une liaison physique; - du côté propergol-primaire par une liaison chimique par l intermédiaire des fonctions époxydes ou aziridines. La présente invention a donc pour objet une composition de primaire pour propergols solides du type "butalane", constituée par une résine époxyde ou une aziridine ou un mélange des deux, éventuellement diluée dans un solvant chloré ou aromatique. Comme exemples d'époxydes utilisables, on peut citer - les polydpoxydes obtenus par réaction de l'épichlorhydrine sur le glycérol, - le di poxyde obtenu par réaction de l'épichlorhydrine sur le bis-phénol A, - la résine Novolaque époxydée. On peut employer, à cet effet, les résines époxydes du commerce vendues sous le nom de - Epon 812 (Shell) : résine époxyde liquide obtenue par réaction de l'épichlorhydrine sur le glycérol, - Chemosil 220 (Hughson) : colle époxyde pour élastomères, en dilution dans un mélange xylène-perchloréthylène, - Chemlok (Hughson) - colle époxyde avec durcisseur constitué par une résine amide. Co;ne aziridine, on peut citer notamment l'oxyde de trisméthylaziridinyl phosphine liquide. ce produit est vendu dans le commerce sous le nom de Mapo La composition de primaire peut être appliquée au pinceau ou par pulvérisation au pistolet sur le liner et, à cet effet, on la dilue dans ur solvant,tel que le trichloréthylène, le chlorure de méthylène, etc. Le liner revêtu de sa couche de primaire est alors séché et est prêt a recevoir le propergol du type "butalane". On illustre l'invention par des exemples non limitatifs qui suivent EXEMPLE 1 Collage d'un propergol type "butalane" sur un liner en polyuréthane. On fabrique un liner par le procédé classique de centrifugation en employant la composition de polyuréthane suivante Parties en poids polypropylèneglycol 100 triméthylolpropane 2 toluylènediisocyanate NCO 1,1 de la stoechiométrie OH ionol (antioxydant) 2 acide oléique (mouillant) 0,5 acétyl acétonate de fer (catalyseur) 0,04 oxalate de calcium (charge) 30 On Soumet ce liner à la cuisson pendant 6 heures à 60"C. On applique alors au pistolet sur le liner ainsi obtenu, une couche de primaire d'une dizaine de microns d'épaisseur ayant l'une des compositions suivantes Composition de primaire n" 1 Epon 812 (Shell) dilué à 30% dans le trichloréthylène Composition de primaire n 2 Résine époxyde Chemlok 304/1 (Hughson) 4 parties en poids Durcisseur Chemlok 304/2 (Hughson) 1 partie en poids Diluant aromatique 5 parties en poids Composition de primaire n" 3 Mapo dilué à 30% dans le trichloréthylène Composition de primaire n 4 Chemosil 220 (Hughson) Après séchage du liner ainsi revêtu de sa couche de primaire, on procède à la coulée du propergol type "butalane" ayant la composition suivante Parties en poids 7. en poids Liant 12 Polybutadiène carboxytéléchél ique de poids moléculaire 4000 100 Epon 812 (réticulant époxyde) 0, 96 de la stoeùhiométrie époxyde/COOH Azélate de dioctyle (plastifiant) 20 Ionol (antioxydant) 1 Cire Voltalef 10 200 (graisse fluorée) 0,2 a-chloro-naphtalène (mouillant) 2 Dabco (catalyseur aminé) 0,15 Naphténate de plomb (catalyseur métallique) 0,5 Perchlorate d'ammonium 68 Aluminium 20 On procède ensuite à la cuisson du propergol pendant 14 jours à 40"C. Les caractéristiques d'adhérence du propergol sur le liner ainsi revêtu de la couche de primaire selon l'invention sont données dans le tableau I qui suit. TABLEAU I Caractéristiques du collage propergol-liner au polyuréthane Indice de cisaillement kn/cm2 Témoin (liner sans couche de primaire) 2,1 Liner avec la couche de primaire n" 1 5,6 Liner avec la couche de primaire n" 2 5,5 Liner avec la couche de primaire n" 3 6,1 EXEMPLE 2 On procède comme à l'exemple 1, mais avec un liner en caoutchouc butadiène-acrylonitrile. Les caractéristiques d'adhérence du propergol sur le liner ainsi revêtu de la couche de primaire selon ltinvention sont données dans le tableau II qui suit. TABLEAU II Caractéristiques du collage propergol-liner au butadiène-acrylonitrile Indice de cisaillement. kn/cm2 Témoin (liner sans couche de primaire) 1,5 Liner avec la couche de primaire n" 2 8,2 Liner avec la couche de primaire nO 3 7,9 Liner avec la couche de primaire nO 4 5,9 EXEMPLE 3 On procède comme à l'exemple 1, mais avec un liner en chlorure de polyvinyle. Les caractéristiques d'adhérence du propergol sur le liner ainsi revêtu de la couche de primaire selon l'invention sont données dans le tableau III qui suit. TABLEAU III Caractéristiques du collage propergol-liner au chlorure de polyvinyle. Indice de cisaillement, kg/cm2 Témoin (sans primaire) 0,9 Liner avec la couche de primaire n 1 4,8 Liner avec la couche de primaire n 2 4,4 Liner avec la couche de primaire n 3 4,8 REVENDICATIONS 1 Nouvelle composition de primaire pour améliorer l'adhérence des propergols solides du type 'fbutalane91 sur des liners notamment en polyuréthaneJ en caoutchouc butadtèneacrylonitrile, ou en chlorure de polyrinyle, caractérisée en ce quelle est constituée par une résine époxyde ou une aziridine ou un mélange des deux, éventuellement diluée dans un solvant chloré ou aromatique. 2. Nouvelle composition selon la revendication 1, caractérisée en se que la résine époxyde est un polyépoxyde obtenu par réaction de l'épichlorhydrine sur le glycérol ou un diepoxyde obtenu par réaction de lépichlorhydrine sur le bis-phénol A, ou la résine Novolaque époxyde. 3. Nouvelle composition selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'aziridine est l'oxyde de tIis-méthylaziridînyl phosphine.