[AR] Re: Vacuum processing of solid propellant

  • From: "Troy Prideaux" <troy@xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx>
  • To: <arocket@xxxxxxxxxxxxx>
  • Date: Mon, 8 Jul 2019 11:05:15 +1000

Well, this is probably not directly useful, but might inspire another light 
bulb to flicker on something interesting.

 

Decades ago, one of the solid propellant geeks involved in our local group used 
to mix his solid propellant in the open air (in a hand carried mixing bowl) and 
then would transfer the mixed propellant to a polycarbonate cylinder. He would 
then attach the lid and pull a vacuum on the cylinder. While it was coming up 
to vacuum, he would swing & shake the cylinder to settle and work the puffing 
mix. Because it was a transparent cylinder, he could obviously observe how it 
was all settling. Upon 5 minutes of working, he would open remove the lid and 
scrape the propellant off the walls to a settled glob which he would pour into 
his casting tubes. 

  Both ends of the cylinder were removable (basically simple stepped discs held 
in by the vacuum) for easy cleaning.

 

He would then vibrate the casting tubes on his imbalanced sanding disc machine 
(not intentionally imbalanced) and allow casting voids to rise to the surface.

 

Very simple, but appeared to work pretty effectively for the propellants he was 
playing with. However, this was all small scale stuff up to 76mm castings and 
the viscosities were likely more runny than the George’s RRS formula.

 

Troy

 

From: arocket-bounce@xxxxxxxxxxxxx [mailto:arocket-bounce@xxxxxxxxxxxxx] On ;
Behalf Of William Claybaugh
Sent: Monday, 8 July 2019 9:47 AM
To: arocket@xxxxxxxxxxxxx
Subject: [AR] Re: Vacuum processing of solid propellant

 

Troy:

 

That’s very nice hardware.  As Roman tourist’s used to say—in graffito all over 
the ancient world—“I was amazed.”

 

Obviously, I’m working a marginal investment problem;  I have existing 
infrastructure that will not support vacuum mixing; I’m looking for what 
marginal improvement might be possible using just post mixing degassing.

 

Bill

 

On Sun, Jul 7, 2019 at 5:35 PM <anthony@xxxxxxxxxxx 
<mailto:anthony@xxxxxxxxxxx> > wrote:

Well done. Is that a valve at the bottom of the bowl?

 

Anthony J. Cesaroni

President/CEO

Cesaroni Technology/Cesaroni Aerospace

 <http://www.cesaronitech.com/> http://www.cesaronitech.com/

(941) 360-3100 x101 Sarasota

(905) 887-2370 x222 Toronto

 

From:  <mailto:arocket-bounce@xxxxxxxxxxxxx> arocket-bounce@xxxxxxxxxxxxx < 
<mailto:arocket-bounce@xxxxxxxxxxxxx> arocket-bounce@xxxxxxxxxxxxx> On Behalf 
Of Troy Prideaux
Sent: Sunday, July 7, 2019 7:26 PM
To:  <mailto:arocket@xxxxxxxxxxxxx> arocket@xxxxxxxxxxxxx
Subject: [AR] Re: Vacuum processing of solid propellant

 

No, it’s a totally custom made contraption  
<http://www.propulsionlabs.com.au/mixer/> 
http://www.propulsionlabs.com.au/mixer/

 

Mixes and casts under vac with optional dry gas purge/re-pressurizing at the 
end.

 

Cheers,

 

Troy

 

 

From:  <mailto:arocket-bounce@xxxxxxxxxxxxx> arocket-bounce@xxxxxxxxxxxxx [ 
<mailto:arocket-bounce@xxxxxxxxxxxxx> mailto:arocket-bounce@xxxxxxxxxxxxx] On ;
Behalf Of William Claybaugh
Sent: Monday, 8 July 2019 8:57 AM
To:  <mailto:arocket@xxxxxxxxxxxxx> arocket@xxxxxxxxxxxxx
Subject: [AR] Re: Vacuum processing of solid propellant

 

Troy:

 

What mixer do you use under vacuum?  Is it modified for this use or did you 
find one? If modified, what did you do to it?

 

Bill

 

On Sun, Jul 7, 2019 at 4:53 PM Troy Prideaux <troy@xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx 
<mailto:troy@xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx> > wrote:

This is why I do all my mixing and casting under vac. Normally NCO will favour 
H2O over OH in terms of reactivity although OH groups do some in various 
different reactivities.


Troy

 

From:  <mailto:arocket-bounce@xxxxxxxxxxxxx> arocket-bounce@xxxxxxxxxxxxx 
[mailto: ;<mailto:arocket-bounce@xxxxxxxxxxxxx> arocket-bounce@xxxxxxxxxxxxx] On 
Behalf Of 1bcjolly
Sent: Monday, 8 July 2019 5:09 AM
To:  <mailto:arocket@xxxxxxxxxxxxx> arocket@xxxxxxxxxxxxx
Subject: [AR] Re: Vacuum processing of solid propellant

 

Some suggestions:

 

1)  Do you dry your AP?  I have found that AP contains moisture, supposedly 
from absorption from the atmosphere.  This water can be driven off by drying at 
a temperature of 240 F.  Drying the AP before mixing should also help the cure 
if you are using OH/NCO chemistry since moisture  contamination uses up NCO 
functional groups.

 

2)  Use slow mix speed.  Baking type mixers on almost any speed will introduce 
air into the mix.  

 

Barry C 

 

 

 

Sent from my Sprint Tablet.

 

-------- Original message --------

From: Anthony Cesaroni <anthony@xxxxxxxxxxx <mailto:anthony@xxxxxxxxxxx> > 

Date: 7/7/19 14:43 (GMT-05:00) 

To: arocket@xxxxxxxxxxxxx <mailto:arocket@xxxxxxxxxxxxx>  

Subject: [AR] Re: Vacuum processing of solid propellant 

 

Discharge machine extra.:-)

 

 



 

 

Anthony J. Cesaroni

President/CEO

Cesaroni Technology/Cesaroni Aerospace

 <http://www.cesaronitech.com/> http://www.cesaronitech.com/

(941) 360-3100 x101 Sarasota

(905) 887-2370 x222 Toronto

 

 

From: arocket-bounce@xxxxxxxxxxxxx <mailto:arocket-bounce@xxxxxxxxxxxxx>  
<arocket-bounce@xxxxxxxxxxxxx <mailto:arocket-bounce@xxxxxxxxxxxxx> > On Behalf 
Of William Claybaugh
Sent: Sunday, July 7, 2019 12:40 PM
To: arocket@xxxxxxxxxxxxx <mailto:arocket@xxxxxxxxxxxxx> 
Subject: [AR] Vacuum processing of solid propellant

 

I ran some static tests recently using a modified version of the standard RRS 
composite propellant (10% Al rather than 7%).  Those tests included applying 
vacuum to the fully processed mix ahead of casting (5 minutes); the mix was 
still outgassing when we repressurized

 

This resulted in an about 5.6 % increase in density, of which 0.9% is 
attributable to the increased Al loading.

 

Given that full mixing under vacuum is not viable given the processing 
equipment available at the MTA, is there another vacuum schedule that might 
provide still higher density?

 

Does degassing the liquid components before mixing help or does the subsequent 
mixing just reintroduce air?  Any recommendations on degassing time after 
mixing (recognizing that the catalyst is in the mix at this point).

 

Two static tests, one at 390 psia average and the other at 760 psia average 
showed a decreased burn rate and a slightly higher ISP as compared to the 
original mix, as expected.

 

Bill 

JPEG image

Other related posts:

  1. Home
  2. arocket
  3. Archive
  4. 07-2019