推进剂组分对聚醚聚氨酯粘合剂热氧降解的影响 (Ⅰ)硝酸酯增塑剂的影响

采用傅立叶红外光谱和核磁共振技术,研究了硝化甘油（ＮＧ）和１,２,４,－丁三醇三硝酸酯（ＢＴＴＮ）两种硝酸酯增塑后的聚醚聚氨酯在空气中９０℃下的热氧降解。结果表明：ＮＧ,ＢＴＴＮ在聚氨酯粘合剂中的分解产物主要为醇类。这些小分子醇参与了聚氨酯硬段的重聚合反应,形成氨基甲酸酯结构;硝酸酯对聚氨酯粘合剂的热氧降解表现出某种稳定作用,并改变了软段产物结构,使甲酸酯和叔碳结构相对增加;硝酸酯分解产生的ＮＯ２     

推进剂组分对聚醚聚氨酯粘合剂热氧降解的影响(Ⅰ)硝酸酯增塑剂的影响

采用傅立叶红外光谱和核磁共振技术,研究了硝化甘油（ＮＧ）和１,２,４－丁三醇三硝酸酯（ＢＴＴＮ）两种硝酸酯增塑后的聚醚聚氨酯在空气中９０°Ｃ下的热氧降解。结果表明：ＮＧ,ＢＴＴＮ在聚氨酯粘合剂中的分解产物主要为醇类。这些小分子醇参与了聚氨酯硬段的重聚合反应,形成氨基甲酸酯结构;硝酸酯对聚氨酯粘合剂的热氧降解表现出某种稳定作用,并改变了软段产物结构,使甲酸酯和叔碳结构相对增加;硝酸酯分解产生的ＮＯ２自由基可能与软段降解产生的过氧化氢反应形成硝酸,从而加速了硝酸酯的水解。     

新型推进剂中聚氨酯粘合剂的稳定研究

采用热失重分析法研究了２, ６－二叔丁基对甲基酚（ＢＨＴ）、吩噻嗪、亚磷酸三苯酯和中定剂二苯基二甲基脲等４种典型稳定剂对推进剂中ＥＯ／ＴＨＦ共聚醚及聚醚聚氨酯粘合剂的热氧稳定效果。吩噻嗪对共聚醚的热氧降解以及聚醚聚氨酯初始阶段的热氧降解具有良好的稳定作用,但在较高温度下,对聚醚聚氨酯的稳定效果急剧下降。亚磷酸三苯酯对共聚醚和聚醚聚氨酯的稳定效果均较差, 但与ＢＨＴ组合使用能获得较好的结果。中定剂对共聚醚没有稳定作用, 但对聚醚聚氨酯表现出较好的稳定效果。ＢＨＴ对共聚醚和聚醚聚氨酯均有较好的稳定效果, 尤其是与中定剂配合使用     

推进剂组分对聚醚聚氨酯粘合剂热氧降解的影响：（Ⅱ）固体填料和助剂？…

采用ＦＴ－ＩＲ和多ＮＭＲ技术研究了推进中常用的几种填料和助剂对聚醚聚氨酯粘合剂热降解的影响。高氯酸铵,奥克托金,铝粉,硝化纤素,键合剂,碳黑等均不改变聚氨酯粘合剂的降解机理,但表现出不同程序的稳定作用。     

聚氨酯推进剂的温度湿度老化有限元分析

基于Fick质量迁移理论，采用有限元素法，分析固体推进剂药柱中水分的扩散；基于化学反应动力学，分析饱和聚氨酯推进剂中的水解和热降解反应所引起的粘合剂交联密度的变化，进而计算温度、湿度条件对长期贮存该类推进剂模量的影响。     

推进剂中新型聚醚聚氨酯粘合剂的热分解行为

采用ＳＤＣ和ＴＧ两种热分析方法研究了推进剂中两种新型聚醚粘合剂及经不同增塑剂增塑后的聚氨酯弹性的热分解行为。研究表明环氧乙烷／四氢呋喃共聚醚具有较好的热稳定性, 热分解大约从２２０°Ｃ开始; 用Ｎ－１００ 固化和加入抗氧剂均能显著提高其稳定性。聚氨酯弹性体的热失重分阶段进行, 首先是增塑剂的挥发和分解, 然后是聚氨酯网络的裂解。以聚乙二醇（ＰＥＧ）为聚醚二元醇的聚氨酯比共聚醚聚氨酯具有较低的热稳定性, 但经硝酸酯增塑后,ＰＥＧ体系比共聚醚体系表现出较高的稳定性。     

HTPB推进剂定应变老化性能实验

通过HTPB推进剂定应变老化实验,采用单向拉伸法测定其力学性能和溶胀法测定其凝胶百分数、相对交联密度等性能参数,对其定应变老化性能规律进行了研究。研究表明:HTPB推进剂定应变老化力学性能是由热氧老化和粘合剂/填料界面损伤两个因素共同作用决定的,其随老化时间的延长大体可分为三个阶段,一是热氧老化占主导的阶段;二是由粘合剂/填料界面损伤占主导的阶段;三是热氧老化占主导的阶段。并且,若HTPB推进剂在定应变老化过程中产生了较为严重的粘合剂与填料间的界面损伤时,则凝胶百分数、相对交联密度随老化时间的变化规律与力学性能的变化规律不同。     

氨基甲酸酯基对推进剂工艺性能的影响

用甲苯二异氰酸酯封端的丁羟粘合剂进行推进剂制药实验，经测定药浆流变特性，研究了聚氨酯推进剂中氨基甲酸酯基对药浆工艺性能的影响。结果表明：氨基甲酸酯基对改善聚氨酸推进剂的药浆工艺性能有重要作用。氨基甲酸酯基与相连的粘合剂大分子一起作用，可增加推进剂填料颗粒的表面润湿性、分散性和推进剂药浆二相流的连续性，从而显著降低药浆屈服值、减少假塑性，改善推进剂的工艺性能。     

硼镁高能贫氧推进剂的能量分析

对硼镁高能贫氧推进剂的能量特性进行了系统的理论分析研究,并探讨了高能组分对该类贫氧推进剂能量性能的影响。研究结果表明,在硼镁高能贫氧推进剂中减少镁粉含量（或增加硼粉含量）,贫氧推进剂的比冲升高。在一定范围内,增加混气比有助于提高固体火箭冲压发动机的比冲。硼镁贫氧推进剂中采用ＣＬ－２０等高能组分可以显著提高其能量。而采用叠氮类含能粘合剂取代惰性粘合剂时,对提高贫氧推进剂的能量不利。     

铝镁贫氧推进剂的热分解特性

采用ＤＳＣ、ＤＴＡ、ＴＧ和ＤＴＧ等热分析方法,研究了ＡＰ,ＫＰ,ＡＰ／ＫＰ混合氧化剂、ＡＰ／ＫＰ／ＨＴＰＢ模拟推进剂以及铝镁贫氧推进剂的热分解特性。研究发现,ＡＰ／ＫＰ混合氧化剂的热分解特性由两种氧化剂的热分解特性叠加而成,但ＡＰ的存在使ＫＰ热分解反应提前;贫氧推进剂的热分解过程由ＡＰ和ＫＰ的热分解、粘合剂的热分解等过程组成。     

硝胺类高能复合固体推进剂的新型键合剂──中性聚合物键合剂

硝胺类高能复合固体推进剂的新型键合剂──中性聚合物键合剂ＡＮＥＷＢＯＮＤＩＮＧＡＧＥＮＴＦＯＲＮＩＴＲＡＭＩＮＥＥＮＥＲＧＥＴＩＣＰＲＯＰＥＬＬＡＮＴＳ１前言硝胺炸药（ＨＭＸ，ＲＤＸ）广泛地用于高能、少烟、无烟固体推进剂中。在硝酸酯增塑聚醚高能推进剂...     

固体推进剂粘合剂官能度测定的动态

前言 复合固体推进剂是通过含有高固体填料的液体预聚物粘合剂固化而成。而固化是通过官能团之间的化学反应来实现的。所以粘合剂官能度的数值大小,不仅影响着生成聚合物网络的大小,而且明显地影响着固化药柱的物理性质。由此可见,预聚物官能度的表示方法和测定对推进剂性能和质量控制具有重要意义。 早期,在缩聚反应的凝胶化理论中,小分子单体的官能度并不存在平均的概念。March在利用Flory凝胶化关系式控制聚氨酯推进剂质量时,指出了粘合剂中的单官能度     

液体推进剂运载火箭爆炸热过程特性试验研究

详细描述了液体火箭推进剂（Ｎ２Ｏ４／ＵＤＭＨ）爆炸试验装置及其爆炸热过程特性测量。通过５０ｋｇ、１００ｋｇ、３００ｋｇ三种不同推进剂总质量的爆炸试验，得到了推进剂爆炸火球内部温度场、辐射温度场、辐射热流场和火球直径等热过程特性参数。还分析了热过程特性参数随推进剂总质量、时间和空间位置的变化规律。     

固体火箭冲压发动机含硼推进剂燃烧性能实验研究

利用地面直连试验系统对含硼推进剂在某固体火箭冲压发动燃烧过程性能进行试验研究。通过对含硼推进剂燃烧后凝聚相样品的SEM,EDS和XPS分析,探讨推进剂燃烧过程。在凝聚相EDS分析中,硼元素含量随着远离推进剂轴向方向显著降低,氧元素含量显著升高。在补燃室中,由于补充富氧空气,一次燃烧产物进一步反应,导致环境温度上升。由于高温,硼颗粒发生燃烧,产生大量气态硼化物,从而导致硼元素含量下降。二次燃烧凝聚相产物中,硼的非完全氧化物占比在40%以上,氮化硼占比在20%以上,硼颗粒占比7%以下。研究结果表明,随着推进剂在燃气发生器和补燃室内的一、二次燃烧,硼颗粒逐渐减少,并分别与环境中的C和O等元素发生化学反应,在凝聚相中的含量逐渐降低,氧元素在补燃室之后显著增加,氮化硼为凝聚相主要成分之一,存在于各特征位置。推进剂中的硼颗粒没有被完全燃烧,燃烧效率有待于进一步提高。     

纳米级碳酸铅在NEPE推进剂中的应用

研究了纳米级碳酸铅对ＮＥＰＥ推进剂燃速压力指数的影响。采用ＤＳＣ分析了纳米级碳酸铅与ＮＥＰＥ推进剂主要组分硝酸酯的相容性以及对推进剂固化反应的催化作用和对高氯酸铵、硝胺常压热分解的催化作用,并利用恒压静态燃速仪测试了推进剂在４ＭＰａ￣１１ＭＰａ的燃烧速度和燃速压力指数。发现纳米组碳酸锅表现出与硝酸酯良好的相容性,对推进剂的固化反应和硝胺的热分解均有很强的催化作用,对高氯酸铵的热分解则没有明显的影响     

NEPE推进剂的热分解(Ⅰ)粘合剂的热分解

利用快速热裂解原位反应池（气体原位反应池）／快速扫描傅里叶变换红外光谱（RSFT－IR）和固体原位反应池／RSFT－IR联用装置，实时测定了NEPE推进剂粘合剂气相及凝聚相热裂解产物，研究获得了在线性升温条件下NEPE推进剂粘合剂的热分解特征，并讨论了其热分解机理。     

气氧旋流强度对气-气喷嘴燃烧特性的影响

为进一步深入研究气-气喷注器结构参数对气-气掺混燃烧特性的影响,采用常温气氢和气氧推进剂,对同轴直流和同轴旋流气-气单喷嘴进行了冷流和热试试验,获得了每种喷注器的流量系数、燃烧室压力和燃烧室壁温,并结合数值仿真研究了中心气氧旋流强度对推进剂掺混燃烧的影响.结果表明:同轴旋流式喷嘴拥有较小的流量系数;中心气氧旋流有利于提高推进剂的燃烧效率,但带来了较大的燃烧室和喷注面板热载.     

用X光电子能谱研究复合固体推进剂燃烧机理

本文介绍了X光电子能谱(XPS)分析技术在复合固体推进剂燃烧机理研究中的应用。用XPS分析对一种呈负压力指数燃烧特性的聚氨酯复合固体推进剂(404-5A)的未然表面和在2、2.5、3.0、3.5、4.0MPa压强下快速降压熄火后的燃烧表面作元素组成及其化学价态的分析,得到了不同价态的各元素原子百分含量。从实验结果可以确定CaCO_3在凝相反应中生成了CaCl_2。从燃面上碳原子浓度随燃烧压强的变化说明了燃烧过程中存在着熔化的粘合剂对过氯酸铵表面的流动覆盖,覆盖程度随着燃烧压强的上升而增加。本文还对CaCO_3、粘合剂流动覆盖在燃烧过程中的作用进行了探讨。     

TKX-50对HTPE推进剂能量特性的影响及应用可行性

为探索1,1′—二羟基—5,5′—联四唑二羟胺盐(TKX-50)在端羟基聚醚(HTPE)推进剂中的应用可行性,采用高倍率的扫描电镜观察了TKX-50颗粒的微观形貌,用差示扫描量热法(DSC)和真空安定性试验(VST)法研究了TKX-50与HTPE推进剂主要组分的相容性,并采用最小自由能法计算了TKX-50对HTPE推进剂能量特性的影响规律。结果表明,TKX-50颗粒形貌不规则,且粒度分布不均匀,但颗粒表面致密、光滑,无明显缺陷;TKX-50与粘合剂HTPE、高氯酸铵(AP)、铝粉(Al)和甲苯二异氰酸酯(TDI)之间无明显的相互作用,但与奥克托今(HMX)之间存在一定的相互作用;推进剂配方中添加TKX-50可提高推进剂的能量水平,当TKX-50含量为25%时,推进剂理论比冲达最大值(2685.2N·s·kg-1),且制备的含5%和15%TKX-50的推进剂样品表面光洁,内部均匀且致密,无反应性气孔等异常缺陷,表明TKX-50可安全地应用在HTPE推进剂中。     

NEPE类推进剂老化的动态力学性能

用动态热机械分析仪测定了高能交联复合推进剂NP-1的动态力学性能，并表征了在75℃下老化不同时间的力学性能。NP-1推进剂的损耗角正切tamδ曲线存在两个松弛（α和β松驰），卢松弛是由混合增塑剂NG／BTTN的分子运动导致的，而α松弛则是与聚醚-聚氨酯（PET／N100）的粘合剂分子运动有关。tans的d松弛峰极值随老化时间的增加而增大，tanδ的α和β松弛峰温都随增塑剂NG／BTTN含量的变化而改变。此外，初步分析了NP-1推进剂失效的主要原因。