[發明專利]聚(甲基)丙烯酸二茂鐵酰氧基乙酯燃速促進劑和包含該促進劑的推進劑及其制備方法

無效

• 申請號: 200910152764.1
• 申請日: 2009-09-28
• 公開（公告）號: CN101659893A
• 公開（公告）日: 2010-03-03
• 發明（設計）人: 高敬民;王立;霍甲;肖安國;俞豪杰;丁文兵
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: C10L9/10
• 分類號: C10L9/10;C08F130/04;C06D5/00
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司
• 代理人: 林懷禹

技術領域

本發明涉及一種聚二茂鐵基燃速促進劑以及包含該促進劑的推進劑，主要 用于航天、航空領域。

背景技術

二茂鐵及其衍生物是火箭推進劑中重要的燃速促進劑，在航天工業和國防 工業中有著重要的應用。火箭推進劑通常以小分子的二茂鐵及其衍生物作為燃 速促進劑，這種小分子的二茂鐵及其衍生物與高氯酸銨的微細粉末混合后對靜 電非常敏感，從而易在推進劑加工過程中引起事故；而且其在貯存過程中也容 易發生遷移，進而影響推進劑的使用。因此，對新型二茂鐵及其衍生物的合成 及性能進行研究是燃速促進劑研究的熱點和難點。現有技術中，克服上述缺陷 常用的方法有以下兩種：1.在二茂鐵化合物上引入極性基團來提高其和推進劑 中其他組分的相容性，從而達到降低它在貯存過程中遷移的目的；2.在二茂鐵 化合物上面引入活性基團如羥基、氨基等，然后在加工過程中加入交聯劑使其 交聯形成交聯網絡來阻止其遷移。研究發現，這些方法通常合成過程較復雜因 而限制了其的推廣和應用。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種制備工藝更簡單的、燃速催化效果 更好的燃速促進劑和推進劑。

為解決上述技術問題，本發明采用下述技術方案：

本發明燃速促進劑為聚(甲基)丙烯酸二茂鐵酰氧基乙酯的分子量M_w為 6000～16000，結構式如下

式中，R₁為-H或CH₃。

本發明的燃速促進劑的制備方法主要包括如下步驟：

1)單體(甲基)丙烯酸二茂鐵酰氧基乙酯的合成：在室溫下，將二茂鐵單甲 酰氯、(甲基)丙烯酸羥乙酯、三乙胺按摩爾比1∶1～2∶1～2加入到雙頸瓶中； 然后加入經過干燥處理的CH₂Cl₂，所述(甲基)丙烯酸羥乙酯與CH₂Cl₂的體積比為 1∶10～22；然后加熱升溫到50℃，攪拌反應18h；反應結束后，過濾得到濾液 并旋轉蒸發除去CH₂Cl₂；然后加入CHCl₃溶解所得產物(甲基)丙烯酸二茂鐵酰氧 基乙酯，用3wt％Na₂CO₃水溶液洗滌3～4次，然后用去離子水再洗滌3～4次， 分液收集有機相，用旋轉蒸發儀減壓蒸除溶劑并真空干燥得到單體(甲基)丙烯 酸二茂鐵酰氧基乙酯；

2)聚(甲基)丙烯酸二茂鐵酰氧基乙酯的制備：室溫下，將單體(甲基)丙烯 酸二茂鐵酰氧基乙酯、苯、偶氮二異丁腈按摩爾比1∶2～6∶0.01～0.03加入 三頸瓶中，通氬氣置換體系內空氣30min，攪拌并升溫至80℃后反應8h，然后 將聚合物溶液倒入攪拌的石油醚中進行沉淀，得到黃褐色絮狀沉淀，將得到的 沉淀離心除去石油醚，然后再用三氯甲烷溶解，再次用石油醚沉淀，沉淀產物 置于真空中干燥得到聚(甲基)丙烯酸二茂鐵酰氧基乙酯。

本發明的包含燃速促進劑的推進劑包括具有以下質量百分比的粘結劑、氧 化劑、燃速促進劑和固化劑：

氧化劑????????70-80％，

粘結劑????????12-25％，

燃速促進劑????1-3％，

固化劑????????4-6％，

所述燃速促進劑為聚(甲基)丙烯酸二茂鐵酰氧基乙酯，該燃速促進劑分子 量M_w：為6000～16000、結構式如下

式中，R₁為-H或CH₃。

進一步地，本發明所述粘結劑是端羥基聚丁二烯。

進一步地，本發明所述氧化劑是高氯酸銨。

進一步地，本發明所述固化劑為甲苯2，4-二異氰酸酯(TDI)、二苯基甲烷二 異氰酸酯(MDI)、多苯基多亞甲基多異氰酸酯或1，6-己二異氰酸酯(HDI)。

本發明的推進劑的制備方法包括以下部分：

(1)按以下質量百分比稱取氧化劑、粘結劑、聚(甲基)丙烯酸二茂鐵酰氧 基乙酯燃速促進劑和固化劑，其中，

氧化劑??????????????????????????????????????70-80％，