[发明专利]一种抗迁移三元乙丙橡胶绝热层

说明书

本发明公开了一种抗迁移三元乙丙橡胶绝热层，以乙烯基三乙氧基硅烷改性氧化石墨烯为纳米填料，用于提高三元乙丙橡胶的抗增塑剂迁移性能，氧化石墨烯经过改性后，增强了与三元乙丙橡胶的相容性，通过石墨烯的层状结构，提高了三元乙丙橡胶绝热层的抗迁移性能。

技术领域

本发明涉及一种抗迁移三元乙丙橡胶绝热层，属于固体推进剂技术领域。

背景技术

固体推进剂的绝热层是涂敷于燃烧室药柱不同部位、控制推进剂装药燃烧面的一层耐烧蚀材料，这种材料必须具有良好的抗迁移性能，主要用途是减缓推进剂储存运输期间增塑剂等物质迁移进入绝热层，从而提高绝热层的使用寿命。

固体推进剂组分比较复杂，通常都含有小分子增塑剂，这些增塑剂大多是与硝酸纤维素和硝化甘油相容的高分子量酯。这些增塑剂由于浓度梯度会倾向于从推进剂迁移到绝热层，在固化和老化过程中，增塑剂从推进剂向绝热层的迁移非常危险。增塑剂等小分子的迁移会影响推进剂的燃烧性能，推进剂和绝热层的力学性能，以及绝热层和推进剂之间的粘结，严重时会导致推进剂和绝热层的脱粘。氧化石墨烯(GO)作为层状碳纳米材料，具有分子不可渗透性，可以很大程度上隔绝小分子的侵入，具有良好的阻隔性能。基于氧化石墨烯的层状物理阻隔作用，可以延缓增塑剂等小分子迁移进绝热层。但是氧化石墨烯含有许多含氧官能团，如环氧基、羟基、羰基和羧基。这些含氧官能团的存在改善了界面相互作用，尤其是与极性聚合物的相互作用。然而，在将氧化石墨烯与三元乙丙橡胶等非极性聚合物混合的情况下，会出现分散性不佳的问题，造成其抗迁移效果较差。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种抗迁移三元乙丙橡胶绝热层的制备方法，通过乙烯基三乙氧基硅烷(VTES)改性氧化石墨烯(GO)，提高其在三元乙丙橡胶绝热层中的分散性，并且该绝热层能延缓增塑剂的迁移，提高绝热层的使用寿命。

实施本发明目的的技术方案如下：一种抗迁移三元乙丙橡胶绝热层，以VTES改性GO为纳米填料，用于提高三元乙丙橡胶的抗增塑剂迁移性能。

较佳的，VTES改性GO是以氧化石墨烯作为载体，通过官能团反应将乙烯基三乙氧基硅烷改性到氧化石墨烯上。

较佳的，所述VTES改性GO是将氧化石墨烯的分散液与乙烯基三乙氧基硅烷混合均匀反应后，经过洗涤、冷冻干燥获得。

较佳的，VTES改性GO的质量为三元乙丙橡胶质量的1％～3％。

本发明的有益效果为：

本发明通过VTES改性GO，提高了其在三元乙丙橡胶的分散性，分散均匀的氧化石墨烯能够更有效地延缓增塑剂向绝热层中迁移；另外，乙烯基三乙氧基硅烷能够和三元乙丙橡胶分子链相互扩散和缠结，有利于提升三元乙丙橡胶绝热层的力学性能。

结合附图从下面的描述中可以更加全面地理解本发明教导的前述和其他方面、实施例和特征。本发明的其他附加方面例如示例性实施方式的特征和/或有益效果将在下面的描述中显见，或通过根据本发明教导的具体实施方式的实践中得知。

附图说明

图1为本发明制备的氧化石墨烯(GO)、VTES改性GO的红外谱图。

图2为本发明制备的氧化石墨烯(GO)、VTES改性GO的XRD图。

图3为25℃下，制备的三元乙丙橡胶绝热层抗迁移效果图。

图4为40℃下，制备的三元乙丙橡胶绝热层抗迁移效果图。

图5为60℃下，制备的三元乙丙橡胶绝热层抗迁移效果图。

图6为80℃下，制备的三元乙丙橡胶绝热层抗迁移效果图。

具体实施方式

为了更了解本发明的技术内容，特举具体实施例并配合所附图式说明如下。