[AR] Re: Amateur thermoplastic binder solids

  • From: "Anthony Cesaroni" <anthony@xxxxxxxxxxx>
  • To: <arocket@xxxxxxxxxxxxx>
  • Date: Thu, 9 Jul 2020 20:57:13 -0400

...and it can be cross-linked to a zero melt index using silane grafting.

https://patents.google.com/patent/US6740180B1/en

Anthony J. Cesaroni
President/CEO
Cesaroni Technology/Cesaroni Aerospace
http://www.cesaronitech.com/
(941) 360-3100 x1004 Sarasota
(905) 887-2370 x222 Toronto

-----Original Message-----
From: arocket-bounce@xxxxxxxxxxxxx <arocket-bounce@xxxxxxxxxxxxx> On Behalf Of 
Evan Daniel
Sent: Thursday, July 9, 2020 8:45 PM
To: arocket@xxxxxxxxxxxxx
Subject: [AR] Re: Amateur thermoplastic binder solids

EVA plastic would be another candidate for widely available plastics that melt 
in approximately that temperature range. You can get it as bulk pellets 
intended for hot-melt glue applications. For example:
https://www.hotmelt.com/products/infinity-coolpack-low-temp-packaging-bulk-hot-melt

Viscosity might be a little higher than you'd like at only 100C, though.

On Thu, Jul 9, 2020 at 6:13 PM Ben Brockert <wikkit@xxxxxxxxx> wrote:


Bill,

I googled around a bit but didn't find many plastics that are higher 
than Mojave in summer temperature but lower than 100 C. PEG 8000 is 
about as close as I got, https://amzn.to/2ZbzHNc

Melts at 160-165 deg F, sg 1.111. Have not put it into pypropep to see 
what it does.

Independent of the "thermoplastic APCP" use case, it seems like an 
interesting addition to try in KNSB motors. KNSB is melted and cast, 
but is fairly brittle and stiff and can't generally be case bonded.
PEG is specifically used as an additive to other plastics to make them 
more flexible. It is fairly water soluble, but then so is KN and SB so 
it doesn't change that aspect of the motors.

Agreed that hands-off melting and casting seems like a good idea, but 
from Troy it sounds like that is fairly well sorted out already.

On Wed, Jul 8, 2020 at 1:01 PM William Claybaugh <wclaybaugh2@xxxxxxxxx> 
wrote:

Ben:

The RRI (circa 1968) use to melt tar in an electrically heated pot and then 
mix in Potassium Perchlorate so there is an existence proof that a “low” 
melting point binder can be mixed with oxidizer w/o ignition.

My sources say AP ignites a little above 400 degrees F so a binder that 
forms a low viscosity fluid at around the BP of water will in theory work 
fine if there is no possibility of hot spots.

If I were going in that direction I would want to automate the mixing 
rather than stand over an open pot of hot binder, AP, and Al, stirring.  I 
would also expect that the casting process would require starting with a 
heated motor / mandrel and then cooling it, presumably from bottom to top, 
assuming a vertical pour.  Again, I would not be willing to be standing 
next to this setup during pour.

I’m thinking of putting it on the to-do list but I’m cautious.

Bill

On Wed, Jul 8, 2020 at 12:36 PM Ben Brockert <wikkit@xxxxxxxxx> wrote:

In the "sugar" world where dry mixing and melting is common, they 
did some basic sensitivity tests of putting the propellant on the 
skillet or whatever and seeing how much excess heating it takes to set it 
off.
It turns out that it's usually quite a lot, though it's a proof 
test that should be redone when things like catalysts are added.

I don't know how AP mixes compare for autoginition or decomposition 
temperatures. But you can run the process with an inert oxidizer 
stand-in, to look for hot spots and see how the viscosity works out 
at a given dry proportion to melted.

Supposedly the big "hybrid" of doom has (or had) some oxidizer 
mixed into the fuel grain to increase performance, so there's 
probably someone out there who would really like to talk about 
casting a ton of thermoplastic nylon with oxidizer.

On Wed, Jul 8, 2020 at 8:13 AM William Claybaugh <wclaybaugh2@xxxxxxxxx> 
wrote:

There are today plenty of “rubbery” thermoplastics available. If we 
accept somewhat lower performance then a professional propellant, it 
seems—in principle—that making and casting solid propellant using a 
thermoplastic binder should be relatively simple, as previous RRI 
experience w/ asphalt suggests.

The problem for me has been figuring out a relatively safe process:

Dry mixing the ingredients and then melting seems—again, to me—too 
sporty.

Dry mixing the Al and binder seems safe enough; melting that and 
breaking into pellets for later processing also seems safe up to the 
point that AP is added.

Any thoughts as to how to cast a thermoplastic grain w/o having to mix 
dry fuel and oxidizer before melting?

Bill





Other related posts: