[發明專利]丁羥無鋁推進劑及其制備方法

在審

• 申請號: 202010432057.4
• 申請日: 2020-05-20
• 公開（公告）號: CN111454113A
• 公開（公告）日: 2020-07-28
• 發明（設計）人: 王曉東;張習龍;牛草坪
• 申請（專利權）人: 湖北三江航天江河化工科技有限公司
• 主分類號: C06B31/28
• 分類號: C06B31/28;C06B23/00;C06B21/00;C06D5/00
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務所 42103
• 代理人: 成鋼

本發明公開了一種丁羥無鋁推進劑及其制備方法，該原料包括按質量分數計的粘合劑7.5%~8.0%，增塑劑2.5%~3.5%，固化劑0.5%~1.0%，氧化劑63%~74%，硝胺炸藥10%~20%，燃速催化劑1.5%~2.5%，燃燒穩定劑1.0%~3.0%，其原料還包括0.5%~2%的燃速調節劑，燃速調節劑為有機鋇鹽、金剛烷胺衍生物、二茂鐵基季銨鹽中的一種或多種。本發明提供的丁羥無鋁推進劑具有少煙低特征信號，在16MPa~24MPa范圍內具有較低的燃速壓強指數，保證了高壓強發動機工作的穩定性。

技術領域

本發明涉及復合固體推進劑技術領域，具體為一種丁羥無鋁推進劑及其制備方法。

背景技術

隨著導彈技術的發展，高壓強、高加速以及強隱身飛行能力已成為戰術導彈的發展方向。機載空地導彈一般采用單室雙推力發動機，發動機助推級推力大，工作壓強高，燃燒時間短；巡航級推力小，工作壓強低，持續時間長。同時，為了增強機載空地導彈的環境適應能力，要求推進劑煙霧少，具有低特征信號。

機載空地導彈發動機優異性能的發揮依賴于固體推進劑的燃燒性能和煙霧信號。固體推進劑燃速壓強指數越低，燃燒越穩定，發動機的彈道性能就越安全可控；固體推進劑中不添加鋁粉，采用硝胺炸藥替代部分氧化劑，可以大幅度降低推進劑燃燒產物中煙的生成量，減弱了紅外、可見光等特征信號，提升了導彈的隱身能力。

由于所述固體推進劑工作壓強高，不含鋁粉、添加了硝胺炸藥，因而存在燃速壓強指數高的問題，這會嚴重影響固體火箭發動機正常工作的可靠性。

現有技術中，通常采用在丁羥推進劑中加入草酸銨、碳酸鹽、納米鋁粉和金屬氧化物等燃速調節劑，實現降低推進劑燃速壓強指數。但是，這類物質會對推進劑產生較大負面影響，如工作壓強超過9MPa，草酸銨降低燃速壓強指數失效，碳酸鹽為惰性材料，會顯著降低推進劑的能量性能；納米鋁粉和金屬氧化物會導致推進劑的工藝性能變差，增加推進劑的煙霧特征信號。

發明內容

本發明提供一種丁羥無鋁推進劑及其制備方法，能夠提升丁羥推進劑性能，具有少煙低特征、低燃速壓強指數等優點。

本發明的技術方案是，一種丁羥無鋁推進劑，包括按重量百分數計的以下原料：粘合劑7.5％-8.0％，增塑劑2.5％-3.5％，固化劑0.5％-1.0％，氧化劑63％-74％，硝胺炸藥10％-20％，燃燒穩定劑1.0％-3.0％，燃速催化劑1.5％-2.5％和燃速調節劑0.5％～2％；其中燃速調節劑為有機鋇鹽、金剛烷胺衍生物、二茂鐵基季銨鹽中的一種或多種。

進一步地，所述粘合劑為端羥基聚丁二烯HTPB，增塑劑為癸二酸二異辛酯GZ，固化劑為甲苯二異氰酸酯TDI，氧化劑為高氯酸銨AP。

進一步地，所述硝胺炸藥為黑索今RDX或奧克托今HMX。

進一步地，所述燃速催化劑為2,2-雙乙基二茂鐵丙烷GFP或辛基二茂鐵XMT

進一步地，所述燃燒穩定劑為碳化鋯ZrC、氧化鎂MgO、二氧化鈦TiO₂

進一步地，所述有機鋇鹽中位粒徑5～15μm，鋇含量39％～41％，水分含量不大于0.1％。

進一步地，所述金剛烷胺衍生物中位粒徑5～15μm，碳含量67.8％，氫含量10.9％，氧含量12％，氮含量2.6％，氯含量6.7％，水分含量不大于0.1％。

進一步地，所述二茂鐵基季銨鹽中位粒徑5～15μm，鐵含量8.2％～8.5％，水分含量不大于0.1％。

本發明還涉及所述丁羥無鋁推進劑的制備方法，包括以下步驟：

(1)按照配比稱取各原料；