[發(fā)明專利]一種高強度丁羥推進劑及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910720525.5
• 申請日: 2019-08-06
• 公開（公告）號: CN110330395B
• 公開（公告）日: 2021-06-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 葛志強;程新麗;吉志強;李忠友;姚南;陳爐洋;吳世曦;周重洋
• 申請（專利權(quán)）人: 湖北航天化學技術(shù)研究所
• 主分類號: C06B25/34
• 分類號: C06B25/34;C06B25/40;C06B23/00;C06D5/06
• 代理公司: 北京天盾知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11421
• 代理人: 張彩珍

提供了一種高強度丁羥推進劑及其制備方法，該高強度丁羥推進劑在常規(guī)丁羥推進劑基礎(chǔ)上，通過添加增強劑和優(yōu)化配方，使其具有高強度、高伸長率、燃速可調(diào)范圍廣、工藝性能優(yōu)良、制備簡單；在制備方法上，通過優(yōu)化增強劑加入次序，進一步提高推進劑力學性能，本發(fā)明推進劑及其制備方法適用于對推進劑強度具有較高要求的各種高性能戰(zhàn)略、戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈固體發(fā)動機。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明總體地屬于推進劑技術(shù)領(lǐng)域，具體地涉及一種高強度丁羥推進劑及其制備方法。

背景技術(shù)

丁羥推進劑已廣泛應(yīng)用于各種固體火箭發(fā)動機裝藥。固體推進劑藥柱必須要能經(jīng)受起諸如熱循環(huán)、寬頻振動、點火壓力作用以及加載環(huán)境等的考核，否則，可能會導(dǎo)致發(fā)動機災(zāi)難性的破壞。隨著軍事技術(shù)的日新月異，各種高性能的戰(zhàn)略、戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈固體發(fā)動機對推進劑性能提出了更高要求。尤其是對自由裝填式藥柱發(fā)動機，考慮到藥柱受貯存和飛行過載變形會影響內(nèi)流場通氣道，并會導(dǎo)致發(fā)動機爆炸，故需要一種高強度的推進劑以滿足使用要求。

目前提高丁羥推進劑強度的主要技術(shù)途徑有增加固體含量、增加細粒度氧化劑含量、添加鍵合劑或偶聯(lián)劑、使用高羥值HTPB以及使用多異氰酸酯等，而這些途徑導(dǎo)致推進劑藥漿工藝性能差、可澆注性差、燃速可調(diào)性差以及伸長率偏低。因此，迫切需要研制一種具有高強度、高伸長率、燃速可調(diào)范圍廣，工藝性能優(yōu)良的固體推進劑。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中高強度丁羥推進劑存在的藥漿工藝性能差、可澆注性差、燃速可調(diào)性差以及伸長率偏低等缺陷，提供的一種高強度丁羥推進劑，該推進劑具有高強度、高伸長率、燃速可調(diào)范圍廣、工藝性能優(yōu)良、制備簡單等特點，并提供了其制備方法，通過制備方法的改進可進一步提高其強度性能。

本發(fā)明的技術(shù)方案是，一種高強度丁羥推進劑，它以端羥基聚丁二烯(HTPB)為粘合劑，推進劑體系中包括增強劑，所述增強劑為三(2-甲基-1-氮丙啶)氧化膦(MAPO)及其衍生物與選自芳香族二胺、芳香族醇胺、脂環(huán)族環(huán)氧樹脂中的一種或多種的混合物。

三(2-甲基-1-氮丙啶)氧化膦及其衍生物增強固體填料與粘合劑體系的粘接，芳香族二胺、芳香族醇胺、脂環(huán)族環(huán)氧樹脂增強粘合劑網(wǎng)絡(luò)的交聯(lián)程度，通過共同作用提高推進劑強度。

進一步的，上述芳香族二胺選自3，5-二甲硫基甲苯二胺(DMTDA)、2，4-二胺基-3，5-二甲硫基氯苯(TX-2)、2，4-二胺基-3-甲硫基-5-丙基甲苯(TX-3)中的一種或多種；所述芳香族醇胺包括N,N-雙羥異丙基苯胺和/或N,N-二羥乙基對甲苯胺；所述脂環(huán)族環(huán)氧樹脂選自雙(2，3-環(huán)氧基環(huán)戊基)醚、乙烯基環(huán)己烯二環(huán)氧化物、二異戊二烯二環(huán)氧化物、二環(huán)戊二烯二環(huán)氧化物中的一種或多種。

芳香族二胺、芳香族醇胺通過其中的活性氫和異氰酸酯基反應(yīng)，脂環(huán)族環(huán)氧樹脂通過其中的環(huán)氧基和氨基甲酸酯中的活性氫反應(yīng)，從而增強粘合劑網(wǎng)絡(luò)的交聯(lián)程度。

更進一步的，上述增強劑在推進劑體系中的質(zhì)量百分比含量為0.3％～0.6％。增強劑有適宜的用量范圍，過少或過多不能發(fā)揮良好效果。

還進一步的，上述增強劑中，MAPO及其衍生物在推進劑體系中的質(zhì)量百分比含量為0.1％～0.3％；其他增強劑推進劑體系中的質(zhì)量百分比含量為0.1％～0.3％。

增強劑有適宜的用量范圍，過少或過多不能發(fā)揮良好效果。

還進一步的，本發(fā)明的高強度丁羥推進劑還包括增塑劑、固化劑、氧化劑和燃料；所述增塑劑為癸二酸二異辛酯(DOS)、己二酸二辛酯(DOA)、鄰苯二甲酸二辛酯(DOP)中的一種或一種以上組合；所述固化劑為甲苯二異氰酸酯(TDI)、異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)、多官能度異氰酸酯(N-100)、六次甲基二異氰酸酯(HDI)中的一種或一種以上組合；所述氧化劑為RDX、HMX和CL-20中的一種與AP的組合；所述燃料為鋁粉(Al)。