[发明专利]一种热塑性燃气发生剂及其制备方法

说明书

本发明提供一种高强度的热塑性燃气发生剂及其制备方法，包含如下质量配比的组分：氧化剂：60％～80％，降温剂：1％～20％，热塑性粘合剂体系：6％～20％，键合剂：0.1％～2％，功能助剂：1％～5％。本发明制备的热塑性燃气发生剂不含有金属粉末，具有较低的燃温，键合剂的使用，改善了粘合剂体系与固体填料间的界面作用，显著提高了热塑性燃气发生剂的力学性能。

技术领域

本发明涉及一种高强度热塑性燃气发生剂及其制备方法，属于复合固体推进剂技术领域。

背景技术

与传统的热固性燃气发生剂相比，以热塑性弹性体为粘合剂的热塑性燃气发生剂没有浇注“适用期”的限制，具有优异的机械性能和可重复加工的性能，可以实现推进剂生产的连续化及废旧推进剂最大限度的回收利用，提高推进剂的生产效率，降低生产的成本，近年来，热塑性燃气发生剂因其独特的性能成为固体推进剂发展的一个重要方向，引起了科研工作者越来越浓厚的研究兴趣。

现有的热塑性燃气发生器力学性能差的问题，拉伸强度一般低于0.Mpa。

发明内容

本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供一种高强度热塑性燃气发生剂及其制备方法，该发生剂采用具有互补优势的键合剂进行组合使用，显著提高热塑性燃气发生剂的力学性能，同时实现热塑性燃气发生剂在较低温度下的混合，提高生产过程的本质安全性，产品生产过程中省去了固化工序，生产周期得以缩短，生产效率得以提高，生产成本得以降低，制备的燃气发生剂具有广阔的应用前景。

本发明的技术解决方案是：

一种高强度热塑性燃气发生剂，该燃气发生剂的组分包括氧化剂、降温剂、热塑性粘合剂体系、键合剂和功能助剂；

以燃气发生剂的总质量为100％计算，燃气发生剂中的各组分的质量百分含量为：

氧化剂60％～80％

降温剂1％～20％

热塑性粘合剂体系6％～20％

键合剂0.1％～2％；

功能助剂1％～5％；

所述的氧化剂为硝酸铵(AN)、高氯酸铵(AP)中的至少一种；

所述的降温剂为草酰胺(OAM)、草酸铵(AOA)中的至少一种；

所述的热塑性粘合剂体系包括粘合剂和增塑剂，粘合剂的质量百分含量为5％～10％，增塑剂的质量百分含量为1％～10％；

所述的粘合剂为乙烯-醋酸乙烯共聚物，牌号EVA420，熔点：73～78℃；

所述的增塑剂为癸二酸二异辛酯(DOS)、乙酰柠檬酸三乙酯(ATC)、邻苯二甲酸二丁酯(DBP)中的至少一种；

所述的键合剂为钛酸四丁酯(TBT)和三异硬脂酸钛酸异丙酯(TTIP)的混合物，其中钛酸四丁酯与三异硬脂酸钛酸异丙酯的质量比为3：1-9；

所述的功能助剂为N,N-二苯基对苯二胺(DPPD)、N-苯基-2-萘胺(防老剂D)、N-苯基-N-环己烷基对苯二胺(防老剂4010)、炭黑(C)、三氧化二铬(Gr₂O₃)、五氧化二钒(V₂O₅)、三氧化二铁(Fe₂O₃)、辛基二茂铁(OFC)、卡托辛(GFP)中的至少一种。

一种高强度热塑性燃气发生剂的制备方法，该方法的步骤包括：

(1)对粘合剂进行加热；

(2)将氧化剂、降温剂、增塑剂、键合剂和功能助剂加入到步骤(1)加热后的粘合剂中，继续加热并搅拌，制得料浆；