[發(fā)明專利]一種用作推進劑包覆過渡層和浸漬包覆層的有機硅樹脂組合物及制備方法

無效

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• 申請日: 2012-09-25
• 公開（公告）號: CN102863723A
• 公開（公告）日: 2013-01-09
• 發(fā)明（設計）人: 王新龍;黃穎;王通文
• 申請（專利權(quán)）人: 南京理工大學
• 主分類號: C08L33/10
• 分類號: C08L33/10;C08K3/22;F02K9/32
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 朱顯國

技術(shù)領域

本發(fā)明涉及推進劑包覆材料技術(shù)領域，具體地講是一種用作推進劑包覆過渡層和浸漬包覆層的有機硅樹脂組合物及制備方法。

背景技術(shù)

包覆層是固體火箭推進劑裝藥的重更組成部分。它的基本作用是控制推進劑裝藥的燃燒面積，同時又起著對發(fā)動機殼體的隔熱作用；它的性能決定著火箭發(fā)動機的工作狀態(tài)和使用壽命。隨著火箭技術(shù)的不斷提高，多種高分子材料被應用于包覆。

目前，研究與應用的包覆材料主要有聚氨酯，不飽和聚酯、硅橡膠、三元乙丙橡膠等。德國專利報道聚己內(nèi)酯和聚四氫呋喃醚二醇為原料制備的聚氨酯，這類聚氨酯具有較好的耐水解性能，在體系中加入可氣化的填料(如草酰胺)和酯類增塑劑，可得到性能優(yōu)異的聚氨酯包覆層（Ger?3?517?892，1985）。不飽和聚酯材料具有強度高、透明，能在常溫環(huán)境下固化且固化過程中無副產(chǎn)物，與雙基、改性雙基推進劑粘接可靠，包覆工藝簡單且價格低廉等優(yōu)點，在雙基推進劑的包覆中得到了廣泛應用。但是，不飽和聚酯固化物存在脆性大、與推進劑線脹系數(shù)相差較大的缺點，嚴重影響與推進劑之間的力學性能匹配，尤其是它的低溫延伸率較低，對裝藥的應用范圍造成一定程度的限制。國內(nèi)外對硅橡膠包覆層進行的研究包括對硅橡膠基礎膠的改性、配方選取、粘結(jié)性能等方面。但硅橡膠粘結(jié)性能不夠穩(wěn)定可靠，其應用受到一定限制。三元乙丙橡膠以其低密度、耐燒蝕、耐老化等優(yōu)點得到了越來越廣泛的應用，可以滿足發(fā)動機燃燒室內(nèi)壁絕熱層的技術(shù)要求，但粘接性能差（宇航材料工藝，2005，1：39-41）。

包覆層可以是一層，也可以是多層，每層的作用不同。例如，有的裝藥在絕熱層與包覆層之間或包覆層與推進劑之間有粘結(jié)層；在包覆層與推進劑之間為防止增塑劑遷移而增設阻擋層；在包覆層上再加一層包覆層以消除內(nèi)應力或機械損傷等。推進劑和包覆層之間施加的具有不同功能的材料，統(tǒng)稱為過渡層。Daume提出一種由20份三苯甲烷4,?4′,?4″-三異氰酸酯、80份二氯甲烷、10～100份醋酸丁酯組成的過渡層，低分子三異氰酸酯和空氣中的水反應生成高度集中的脲基，形成阻擋層（US?4?034?676,?1977）。

通常的包覆技術(shù)有浸漬包覆、澆鑄包覆、貼片包覆等。浸漬包覆是將藥柱置于包覆劑溶液中浸漬后晾干，以形成一定厚度包覆層的工藝。

隨著雙基推進劑、改性雙基推進劑和復合推進劑的發(fā)展，對包覆層提出了更高的要求，即選用的高分子材料必須滿足包覆層的性能，從而使固體推進劑的性能得到不斷的完善和提高。本發(fā)明用作推進劑包覆過渡層和浸漬包覆層的有機硅樹脂組合物具有良好的粘結(jié)性能、耐燒蝕性能、相容性、耐溶劑性能，低發(fā)煙量，不含鹵、磷等元素，燃燒分解產(chǎn)物無毒性，對人體和環(huán)境的危害及污染程度低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種用作推進劑包覆過渡層和浸漬包覆層的有機硅樹脂組合物，旨在克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，其具有良好的粘結(jié)性能、耐燒蝕性能、相容性、耐溶劑性能，低發(fā)煙量，不含鹵、磷等元素，燃燒分解產(chǎn)物無毒性，對人體和環(huán)境的危害及污染程度低。

本發(fā)明的另一個目的是提供一種上述有機硅樹脂組合物的制備方法。

實現(xiàn)本發(fā)明的的技術(shù)解決方案為：一種用作推進劑包覆過渡層和浸漬包覆層的有機硅樹脂組合物，由甲基丙烯酸丁酯-有機硅單體共聚物甲苯溶液、氫氧化鋁和金屬有機酸鹽催化劑混合而成，甲基丙烯酸丁酯-有機硅單體共聚物甲苯溶液、氫氧化鋁和金屬有機酸鹽催化劑的質(zhì)量百分比為(70~90)：（9.5~25)：（0.5~5)；其中甲基丙烯酸丁酯-有機硅單體共聚物在甲苯溶液中的質(zhì)量濃度為50%，甲基丙烯酸丁酯-有機硅單體共聚物的組成為：70wt%甲基丙烯酸丁酯、20wt%KH570和10wt%KH571。

所述的金屬有機酸鹽催化劑選自二丁基二月桂酸錫、二丁基二乙酸錫或異辛酸亞錫中的一種。

一種制備上述的用作推進劑包覆過渡層和浸漬包覆層的有機硅樹脂組合物的方法，按質(zhì)量百分比為70~90:9.5~25:0.5~5將甲基丙烯酸丁酯-有機硅單體共聚物的甲苯溶液、氫氧化鋁和金屬有機酸鹽催化劑混合、攪拌，制備所述的組合物。