[发明专利]一种低特征信号绝热层材料

说明书

本发明提供了一种低特征信号绝热层材料，其组分包括30～50质量份的甲基乙烯基硅橡胶、50～70质量份的苯基硅橡胶、5～8质量份的六甲基二硅氮烷、30～40质量份的气相白炭黑、1～3质量份的二硼化钛、5～10质量份的硼改型酚醛树脂、2～6质量份的氮化硼、3～7质量份的碳化硼、2～6质量份的硼酸三丁酯、3～8质量份的碳化硅、1～3质量份的芳纶纤维和1～1.5质量份的过氧化二异丙苯。本发明提高了绝热层的耐热、耐烧蚀性能，具备无烟、少烟的低特征信号性能，建立的绝热层的拉伸强度、粘接强度、工艺性能达到使用要求。

技术领域

本发明涉及一种绝热材料，能够用于固体姿轨控发动机绝热。

背景技术

目前国内固体姿轨控发动机洁净度性能为残渣含量6～8％，发展的阶段目标残渣含量降低为5％，国外燃气残渣含量已经达到≤2％。这除了采用洁净推进剂，还需要绝热材料和喷管内衬材料的无烟少烟的贡献，包括材料本身的低烟、无烟和成型工艺保证两部分。目前国内固体姿轨控发动机不仅残渣含量过高，且燃烧后大部分颗粒度超过了30μm，距离总体要求“残渣含量2％以下、2μm以下颗粒度的含量不低于98％”的差距较大。若燃气残渣含量高，特征信号明显，对红外导引头的观测会产生致命性的影响，不能满足应用需求。

目前国内同类材料一般存在固化时间长、拉伸强度低、粘接强度差、特征信号明显等不足，不适合作为高性能固体姿轨控发动机燃烧室壳体的低特征信号内绝热层材料。

作为一种低特征信号绝热层材料，在配方设计时除需要考虑绝热层材料的力学性能、成碳性能、抗烧蚀耐冲刷性能，还需要确保绝热层具有良好的粘接性能和工艺性能，从而促成和保障绝热层材料的具有良好的低特征信号特点。

因此，如何在硅橡胶的基础之上，加入耐热、耐烧蚀、含硼元素的功能填料和提高粘接性能的组分，复配出低特征信号绝热层材料和制定出制造工艺，技术难度较大，而且成果为军工等级的产品使用，在公开资料中难以查找到现成针对性的相关信息。通过互联网对国家知识产权局的国内专利和链接的国外专利机构的查询，也没有查找到相关针对性的信息。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种低特征信号绝热层材料，具有一定分子量、结构和粘度的含苯环粘稠体硅橡胶，配合含有双键的固体乙烯基硅橡胶作为基体橡胶材料，并使用耐热、耐烧蚀、含硼元素的功能填料以及含硼的提高粘接性的酯类化合物，提高了绝热层的耐热、耐烧蚀性能，具备无烟、少烟的低特征信号性能，建立的绝热层的拉伸强度、粘接强度、工艺性能达到使用要求，满足姿轨控发动机低特征信号绝热层材料和成型工艺要求。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种低特征信号绝热层材料，其组分包括30～50质量份的甲基乙烯基硅橡胶、50～70质量份的苯基硅橡胶、5～8质量份的六甲基二硅氮烷、30～40质量份的气相白炭黑、1～3质量份的二硼化钛、5～10质量份的硼改型酚醛树脂、2～6质量份的氮化硼、3～7质量份的碳化硼、2～6质量份的硼酸三丁酯、3～8质量份的碳化硅、1～3质量份的芳纶纤维和1～1.5质量份的过氧化二异丙苯。

所述的甲基乙烯基硅橡胶采用规格为110-2。

所述的苯基硅橡胶苯基含量25％，挥发份0.3％。

所述的硼改型酚醛树脂采用规格为TH-800-1，其中硼含量3～5％。

所述的芳纶纤维的长度为3～5mm。

本发明的模压成型硫化条件为温度160℃，压强10～15MPa，硫化1小时。

本发明的有益效果是：

采用本发明所叙述的绝热层材料配方，不仅具有姿轨控发动机所需的绝热层的基本材料、粘接和工艺性能，符合实际工艺生产要求，还具有好的低特征信号特性(见表1)，性能均满足实际使用要求。

表1绝热层材料测试结果