[發(fā)明專利]一種熱塑性燃氣發(fā)生劑及其制備方法

在審

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• 申請日: 2019-10-24
• 公開（公告）號: CN110746251A
• 公開（公告）日: 2020-02-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉軒;孫林;孫曉飛;黃波;張軍民;喬應(yīng)克;陳維余;易飛;李志勇;李旭光;熊培祺;白文;王友成;李延波;王宇辰
• 申請（專利權(quán)）人: 湖北航天化學(xué)技術(shù)研究所
• 主分類號: C06B23/00
• 分類號: C06B23/00;C06B23/04;C06B29/22;C06B31/28;C06D5/00
• 代理公司: 11009 中國航天科技專利中心
• 代理人: 張麗娜

本發(fā)明提供一種高強度的熱塑性燃氣發(fā)生劑及其制備方法，包含如下質(zhì)量配比的組分：氧化劑：60％～80％，降溫劑：1％～20％，熱塑性粘合劑體系：6％～20％，鍵合劑：0.1％～2％，功能助劑：1％～5％。本發(fā)明制備的熱塑性燃氣發(fā)生劑不含有金屬粉末，具有較低的燃溫，鍵合劑的使用，改善了粘合劑體系與固體填料間的界面作用，顯著提高了熱塑性燃氣發(fā)生劑的力學(xué)性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種高強度熱塑性燃氣發(fā)生劑及其制備方法，屬于復(fù)合固體推進劑技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

與傳統(tǒng)的熱固性燃氣發(fā)生劑相比，以熱塑性彈性體為粘合劑的熱塑性燃氣發(fā)生劑沒有澆注“適用期”的限制，具有優(yōu)異的機械性能和可重復(fù)加工的性能，可以實現(xiàn)推進劑生產(chǎn)的連續(xù)化及廢舊推進劑最大限度的回收利用，提高推進劑的生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)的成本，近年來，熱塑性燃氣發(fā)生劑因其獨特的性能成為固體推進劑發(fā)展的一個重要方向，引起了科研工作者越來越濃厚的研究興趣。

現(xiàn)有的熱塑性燃氣發(fā)生器力學(xué)性能差的問題，拉伸強度一般低于0.Mpa。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的技術(shù)解決問題是：克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種高強度熱塑性燃氣發(fā)生劑及其制備方法，該發(fā)生劑采用具有互補優(yōu)勢的鍵合劑進行組合使用，顯著提高熱塑性燃氣發(fā)生劑的力學(xué)性能，同時實現(xiàn)熱塑性燃氣發(fā)生劑在較低溫度下的混合，提高生產(chǎn)過程的本質(zhì)安全性，產(chǎn)品生產(chǎn)過程中省去了固化工序，生產(chǎn)周期得以縮短，生產(chǎn)效率得以提高，生產(chǎn)成本得以降低，制備的燃氣發(fā)生劑具有廣闊的應(yīng)用前景。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：

一種高強度熱塑性燃氣發(fā)生劑，該燃氣發(fā)生劑的組分包括氧化劑、降溫劑、熱塑性粘合劑體系、鍵合劑和功能助劑；

以燃氣發(fā)生劑的總質(zhì)量為100％計算，燃氣發(fā)生劑中的各組分的質(zhì)量百分含量為：

氧化劑60％～80％

降溫劑1％～20％

熱塑性粘合劑體系6％～20％

鍵合劑0.1％～2％；

功能助劑1％～5％；

所述的氧化劑為硝酸銨(AN)、高氯酸銨(AP)中的至少一種；

所述的降溫劑為草酰胺(OAM)、草酸銨(AOA)中的至少一種；

所述的熱塑性粘合劑體系包括粘合劑和增塑劑，粘合劑的質(zhì)量百分含量為5％～10％，增塑劑的質(zhì)量百分含量為1％～10％；

所述的粘合劑為乙烯-醋酸乙烯共聚物，牌號EVA420，熔點：73～78℃；

所述的增塑劑為癸二酸二異辛酯(DOS)、乙酰檸檬酸三乙酯(ATC)、鄰苯二甲酸二丁酯(DBP)中的至少一種；

所述的鍵合劑為鈦酸四丁酯(TBT)和三異硬脂酸鈦酸異丙酯(TTIP)的混合物，其中鈦酸四丁酯與三異硬脂酸鈦酸異丙酯的質(zhì)量比為3：1-9；

所述的功能助劑為N,N-二苯基對苯二胺(DPPD)、N-苯基-2-萘胺(防老劑D)、N-苯基-N-環(huán)己烷基對苯二胺(防老劑4010)、炭黑(C)、三氧化二鉻(Gr₂O₃)、五氧化二釩(V₂O₅)、三氧化二鐵(Fe₂O₃)、辛基二茂鐵(OFC)、卡托辛(GFP)中的至少一種。

一種高強度熱塑性燃氣發(fā)生劑的制備方法，該方法的步驟包括：

(1)對粘合劑進行加熱；

(2)將氧化劑、降溫劑、增塑劑、鍵合劑和功能助劑加入到步驟(1)加熱后的粘合劑中，繼續(xù)加熱并攪拌，制得料漿；