[发明专利]提高固体推进剂力学性能的组合功能助剂及包含该组合功能助剂的固体推进剂

说明书

本发明涉及提高固体推进剂力学性能的组合功能助剂及包含该组合功能助剂的固体推进剂，组合功能助剂包括苯胺和安定剂，其中苯胺和安定剂占固体推进剂总质量的百分比含量分别为苯胺0.03％～0.35％，安定剂0.3％～2％；本发明采用苯胺和安定剂的组合功能助剂，改善了界面作用，苯胺中的羟基可进入推进剂网络结构中，调节粘合剂的网络密度，同时苯胺中的苯环为刚性结构，作为硬段可显著提升推进剂强度和模量，从而提高了高能固体推进剂力学性能；同时采用高效安定剂，改善抑制苯胺组合功能助剂与硝酸酯的化学相容性，抑制硝酸酯在弱碱性条件下的分解，起到了进一步提高了推进剂力学性能的作用。

技术领域

本发明涉及一种用于提高高能固体推进剂力学性能的功能助剂及包含该组合功能助剂的固体推进剂，属于固体推进剂技术领域。

背景技术

随着战略、战术武器的应用发展，对高能固体推进剂力学性能的要求日益增高，要求高能固体推进剂伸长率大于80％，模量高于1.8Mpa。高能固体推进剂采用大剂量的硝酸酯增塑剂、大分子量的聚醚为粘合剂，使推进剂的网络结构不尽完善，推进剂配方的模量偏低，一般为1Ma左右，且推进剂配方模量提高后，伸长率降低，两者相互矛盾，需综合协调。以满足高能固体推进剂向战术武器推广应用。通过合理设计配方、选择适当的填料粒度级配、粘合剂网络结构、选用高效键合剂、适当的制造工艺等，可在一定程度上提高高能固体推进剂力学性能，但仍存在一定差距，不满足指标要求。

美国专利US6632378采用TEAPONAL.RTM(两官能度和三官能度的胺)作为键合剂提高含硝酸酯推进剂的力学性能；美国专利US5783769提到用环氧胺类键合剂和HX-880键合剂提高聚醚/TEGDN(BuNENA)/AP/AL/RDX推进剂的力学性能，没有进一步的报道关于胺或环氧胺分子结构或种类的详细报道。在国内兰州化学研究院的朱晓莉在《合成橡胶工业》(Vol.16，NO.5P271～274)一文中曾介绍，苯胺类助剂增强剂—210在聚丁二烯型聚氨酯中有广泛应用，一般作为链增长剂、增强剂、偶联剂及防老剂，在丁羟和丁氰类橡胶粘接的固体火箭推进剂的偶联剂。兰州石化研究院的胡少坤在《粘接》(NO.9：P 074～076)中指出，当采用丁羟液体橡胶、扩链剂211(N,N-双(2-羟丙基)苯胺)和甲苯二异氰酸酯TDI反应,然后用MOCA固化制备丁羟聚氨酯，其力学性能优良，且具有优异的耐水、耐油性能。但以上文献均未提及苯胺类助剂是否能在含硝酸酯的高能推进剂中应用。由于苯胺类助剂显示出弱碱性，与高能推进剂中的硝酸酯增塑剂化学不相容，且未找到适当的化学抑制剂改善苯胺与硝酸酯的相互作用，因此苯胺类助剂一直难以在高能推进剂中应用。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种提高固体推进剂力学性能的组合功能助剂，该组合功能助剂可以显著提高固体推进剂的力学性能。

本发明的另外一个目的在于提供一种包含组合功能助剂的固体推进剂。

本发明的上述目的主要是通过如下技术方案予以实现的：

提高固体推进剂力学性能的组合功能助剂，所述组合功能助剂包括苯胺和安定剂，其中苯胺和安定剂占固体推进剂总质量的百分比含量如下：

苯胺：0.03％～0.35％；

安定剂：0.3％～2％。

在上述提高固体推进剂力学性能的组合功能助剂中，所述苯胺的结构式如下：

其中：R₁、R₂为C1～C6的烷醇基。

在上述提高固体推进剂力学性能的组合功能助剂中，R₁、R₂中含－OH的数量大于或等于2。