[发明专利]一种以端丙炔基聚丁二烯为粘合剂的复合推进剂及其制备方法

说明书

本发明涉及一种以端丙炔基聚丁二烯(PTPB)为粘合剂的复合推进剂及其制备方法，属于推进剂制备技术领域。采用CuAAC反应替代氨基甲酸酯反应，以炔基聚合物和叠氮化合物反应形成新的聚三唑固化体系，有望解决传统复合推进剂对湿度敏感及异氰酸酯毒性大、价格昂贵等问题。选用的小分子量叠氮缩水甘油醚(GAP)含能固化剂也进一步提高体系能量水平。

技术领域

本发明涉及一种以端丙炔基聚丁二烯为粘合剂的复合推进剂及其制备方法，属于推进剂制备技术领域。

背景技术

现代复合固体推进剂通常是以端羟基(-OH)聚酯和聚醚预聚物与异氰酸酯(-NCO)反应形成聚氨酯(-NH-COO-)粘合剂体系作为承载固体填料的基体。对于聚氨酯体系，异氰酸酯固化剂不仅会与聚酯和聚醚预聚物的羟基上的活泼氢反应，还极易与氨基、水、脲及氨基甲酸酯等反应。其中，异氰酸酯与水反应，会生成氨基甲酸，氨基甲酸不稳定会快速分解为氨和二氧化碳，在推进剂中易形成气孔，从而影响推进剂的力学性能、贮存性能和安全性能。故而，此类推进剂在生产加工时，受湿度影响较大，对推进剂各组分的水含量要求极高。异氰酸酯有剧毒，合成工艺复杂不易控制，造价昂贵，安全要求高，会对环境造成一定的污染。为了更好地克服上述缺点，发展其他的粘合剂体系是未来推进剂发展的一个方向。利用点击化学原理，采用CuAAC反应替代氨基甲酸酯反应，以炔基聚合物和叠氮化合物组成新的聚三唑固化体系，有望解决传统固体复合推进剂固化体系存在的问题，拓展其应用范围。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提出一种以端丙炔基聚丁二烯为粘合剂的复合推进剂及其制备方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

本发明的一种以端丙炔基聚丁二烯为粘合剂的复合推进剂，其特征在于：以该推进剂的总质量为100份计算，该推进剂中各组分及质量含量为：

粘合剂体系 5-20份

铝粉 0-20份

余量为氧化剂

上述的推进剂中还可以包括单质炸药，以该推进剂的总质量为100份计算，该推进剂中各组分及质量含量为：

粘合剂体系 5-20份

铝粉 0-20份

单质炸药 0-15份

余量为氧化剂

所述的粘合剂体系包括粘合剂、增塑剂、固化剂和固化促进剂，以粘合剂的质量为100份计算，增塑剂的质量份数为65-100份，固化剂的质量份数为6-8份，固化促进剂的质量分数为10份；

所述的粘合剂为端丙炔基聚丁二烯，数均分子量为2700-4600，炔基含量为为0.48mmol/g-0.71mmol/g；

所述的增塑剂为癸二酸二异辛酯或癸二酸二辛酯；

所述的固化剂为叠氮缩水甘油醚(GAP)，数均分子量为427，官能度为3.82；

所述的铝粉粒径范围为100nm-10μm；

所述的氧化剂为高氯酸铵或者高氯酸钾中的一种或几种；

所述的单质炸药为黑索金(RDX)、奥克托今(HMX)、六硝基六氮杂异伍兹烷(CL-20)中的一种或两种以上的混合物。

本发明的以端丙炔基聚丁二烯为粘合剂的复合推进剂的制备方法，其特征在于该方法的步骤包括：

(1)将增塑剂、粘合剂和固化促进剂在50-60℃的温度下进行混合，然后加入铝粉、氧化剂，并充分混合，得到混合物A；