[發明專利]提高丁羥推進劑力學性能的方法及制備的丁羥推進劑

有效

• 申請號: 201710712419.3
• 申請日: 2017-08-18
• 公開（公告）號: CN107867961B
• 公開（公告）日: 2020-04-21
• 發明（設計）人: 李爽;賈方娜;胡期偉;劉長寶;劉學;高揚;程迪
• 申請（專利權）人: 湖北航天化學技術研究所
• 主分類號: C06B23/00
• 分類號: C06B23/00;C06B29/22;C06D5/06
• 代理公司: 襄陽中天信誠知識產權事務所 42218
• 代理人: 何靜月

一種提高丁羥推進劑力學性能的方法及制備的丁羥推進劑，在丁羥推進劑中加入陰離子丁羥膠以替代部分自由基丁羥膠，并加入固化催化劑；所述陰離子丁羥膠是指通過陰離子法合成的二官能度端羥基聚丁二烯。推進劑各組份的質量百分比含量為：AHTPB1.0%～10.0%；HTPB1.0%～10.0%；固化劑：0.5%～1.5%；氧化劑AP55.0%～85.0%；金屬燃料Al粉：5.0%～20%；增塑劑：1.0%～6%；固化催化劑：0.01%~0.1%等；本發明可顯著提高推進劑的力學性能，改善推進劑的工藝性能和老化性能，且不影響推進劑的其他性能，可用于滿足各類火箭，戰略、戰術導彈對推進劑力學性能提出的越來越高的要求。

技術領域

本發明涉及一種提高丁羥推進劑力學性能的方法及用該方法制備的丁羥推進劑，屬于火箭推進和導彈武器領域，主要通過提高復合固體推進劑的力學等性能，以滿足各類火箭，戰略、戰術導彈對推進劑力學性能提出的越來越高的要求。

背景技術

以自由基聚合法合成的端羥基聚丁二烯(簡稱自由基丁羥膠，HTPB)為粘合劑的丁羥推進劑具有價格適中、固化體系簡單、綜合性能優良等優點，是目前世界各國復合固體推進劑的主流品種。但隨著武器系統、航天技術的發展，對丁羥推進劑的力學性能提出越來越高的要求，現有的單以自由基丁羥膠為粘合劑的丁羥推進劑很難滿足要求。

自由基丁羥膠在制備過程中不可避免地要發生鏈轉移反應，所以自由基丁羥膠中除了二官能度的聚合物外，總存在官能度大于二的多官能度組分，且其還具有分子量分布較寬、微觀結構不易調節等缺點。研究表明，提高自由基丁羥膠二官能度級分的含量有利于提高推進劑力學性能。但由于受合成方法的限制，很難進一步提高自由基丁羥膠中二官能度的組分含量，因此限制了丁羥推進劑力學性能的進一步提高。

陰離子法合成的丁羥膠(簡稱陰離子丁羥膠，AHTPB)是官能度為2的“理想”聚合物，具有分子量可控、分子量分布窄、主鏈結構精確可控、粘度小與自由基丁羥膠相容性好等優點。陰離子丁羥膠用二異氰酸酯進行固化反應時必須額外加入三官能度或多官能度的交聯劑才能形成交聯網絡。國外在陰離子丁羥膠的合成上走在前列，已經實現了陰離子丁羥膠的商品化，并申請了大量專利，如美國專利3862100、5416168、5792815。國內的金關泰、陳繼明、魯在君等人在陰離子的合成方法上也做了大量的工作，關鍵技術相繼取得突破。但陰離子丁羥膠在丁羥推進劑中的應用國內外都鮮見報道。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的上述不足，提供一種可顯著提高推進劑的力學性能，改善推進劑工藝性能和老化性能，且不影響推進劑的其它性能的方法。

本發明的目的還在于提供用該方法制備的丁羥推進劑。

本發明的上述目的是通過如下技術方案予以實現的:在丁羥推進劑原料配比中加入陰離子聚合法合成的端羥基聚丁二烯預聚體(AHTPB)，部分取代自由基聚合法合成的端羥基聚丁二烯，同時加入固化催化劑。

本發明所述陰離子聚合法合成的端羥基聚丁二烯預聚體(AHTPB)的相對分子質量為500～20000；所述陰離子聚合法合成的端羥基聚丁二烯預聚體(AHTPB)主要為二官能度的聚合物。

本發明所述提高丁羥推進劑力學性能的方法制備的丁羥推進劑，包含如下質量百分比含量的組份：

粘合劑：陰離子聚合法合成的端羥基聚丁二烯預聚體(AHTPB)1.0％～10.0％；

自由基聚合法合成的端羥基聚丁二烯(HTPB)1.0％～10.0％；

固化劑：0.5％～1.5％；

氧化劑AP：55.0％～85.0％；

金屬燃料Al粉：5.0％～20％；

增塑劑：1.0％～6％；

固化催化劑：0.01％～0.1％；