[發明專利]一種潔凈型燃氣發生劑

在審

• 申請號: 201911301614.2
• 申請日: 2019-12-17
• 公開（公告）號: CN111019723A
• 公開（公告）日: 2020-04-17
• 發明（設計）人: 孫曉飛;占明明;喬應克;劉軒;王文博;王業騰;林蔚;仇茂林
• 申請（專利權）人: 湖北航天化學技術研究所
• 主分類號: C10L3/00
• 分類號: C10L3/00
• 代理公司: 北京天盾知識產權代理有限公司 11421
• 代理人: 張彩珍

本發明將不含氯的1,1?二氨基?2,2?二硝基乙烯引入到燃氣發生劑配方，作為潔凈氧化劑替代高氯酸銨，解決了燃氣發生劑燃燒煙霧大、殘渣多的問題。本發明公開的潔凈型燃氣發生劑具有燃氣潔凈、殘渣低、特征信號低、安全、鈍感等特點。將本發明燃氣發生劑應用于飛行器動力源，大大提高了飛行器的作戰效能和戰時生存能力，具有極為廣闊的應用前景。

技術領域

本發明屬于燃氣發生劑領域，涉及一種以1,1-二氨基-2,2-二硝基乙烯為氧化劑的具有低感度、無氯、潔凈等特點的燃氣發生劑配方。

背景技術

燃氣發生劑是一種特殊的復合固體推進劑，作為輔助動力系統在航空、航天和導彈等諸多領域具有很高的應用價值。早在20世紀60年代國外已經對燃氣發生劑展開了研究，我國于80年代開始從事燃氣發生劑的研制工作，目前國內外傳統的燃氣發生劑配方大多采用高氯酸銨(AP)作為氧化劑，但AP容易吸濕結塊影響其使用性能，對儲存及轉運等要求也較高，此外AP中含有Cl元素，導致以AP為氧化劑的燃氣發生劑在燃燒過程中產生HCl氣體，使燃氣煙呈白色，不能滿足低特征信號要求，同時排放到大氣中將導致空氣的污染，造成大氣層的破壞以及酸雨危害等。

隨著新世紀戰爭需求的不斷提高，對戰略戰術武器系統的要求越來越高，燃氣發生劑作為其輔助動力系統，在追求高性能的同時，對其產物的潔凈度、安全性能和低特征信號要求也越來越高。

1,1-二氨基-2,2-二硝基乙烯(FOX-7)作為一種潔凈無氯的含能化合物，具有耐熱性好，能量高，感度低等特點，其在較寬的溫度范圍內具有較高的熱穩定性，對撞擊、摩擦和靜電火花均不敏感。采用FOX-7取代AP作為氧化劑，不僅可減少對自然環境帶來的危害，還可以滿足現對戰術武器對高安全性能的要求，因而以1,1-二氨基-2,2-二硝基乙烯為氧化劑的燃氣發生劑極具應用前景，值得對此展開深入研究。

發明內容

本發明的目的是克服背景技術的不足，提供一種潔凈型燃氣發生劑，該燃氣發生劑低感度、無氯、潔凈，且改善了點火性能，實現了燃速可調。

本發明的技術解決方案：一種一種潔凈型燃氣發生劑，包含下列組分和含量(質量百分比％)：

氧化劑：70％～85％

粘合劑體系：8％～25％

增塑劑：3％～8％

燃燒調節劑：0～5％

防老劑：0.3％～0.7％

所述氧化劑為1,1-二氨基-2,2-二硝基乙烯(FOX-7)。

進一步的，上述粘合劑體系包括粘合劑和固化劑：其中粘合劑為端羥基聚丁二烯(HTPB)、環氧乙烷-四氫呋喃共聚醚(PET)、聚3,3-雙疊氮甲基氧雜丁烷-四氫呋喃(PBT)中的一種或組合；固化劑為異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)、甲苯二異氰酸酯(TDI)、六甲撐二異氰酸酯(HDI)、二苯基甲烷-4,4′-二異氰酸酯(MDI)、改性六次甲基多異氰酸酯(N100)的一種或組合。

進一步的，上述增塑劑為癸二酸二辛脂(DOS)、乙酰檸檬酸三乙酯(ATC)、硝化甘油(NG)、二縮三乙二醇二硝酸酯(TEGDN)等中的一種或組合；

進一步的，上述燃燒調節劑為三氧化二鐵(Fe₂O₃)和/或2,2-雙(乙基二茂鐵)丙烷(GFP)，通過實驗篩選獲得該兩種燃燒調節劑解決了該燃氣發生劑燃速低、點火困難的問題，為該新型無氯潔凈燃氣發生劑提供了燃速可調的技術途徑。

進一步的，上述防老劑為甲叉4426-s(6201)、N-甲基對硝基苯胺(MNA)中的一種或一種以上組合。

本發明的以1,1-二氨基-2,2-二硝基乙烯為氧化劑的燃氣發生劑和傳統以AP為氧化劑的燃氣發生劑，性能參數對比如下：