[发明专利]一种改善二硝酰胺铵与含羟基高分子化合物相容性的方法

说明书

本发明提供了一种改善二硝酰胺铵与含羟基高分子化合物相容性的方法，该方法通过高分子的羟基与异氰酸酯化合物反应后，再继续与胺类物质反应来实现高分子羟基的改变。通过高分子上羟基的改变，从而改善二硝酰胺铵与含羟基高分子的化学相容性。本发明的改善二硝酰胺铵与含羟基高分子化合物相容性的方法，有助于将含羟基高分子化合物用于推进剂配方中，采用改性含羟基高分子材料包覆二硝酰胺铵，有助于改善二硝酰胺铵的吸湿性。

技术领域

本发明属于含能材料相互作用技术领域，涉及二硝酰胺铵与含羟基高分子化合物，具体涉及一种改善二硝酰胺铵与含羟基高分子化合物相容性的方法。

背景技术

二硝酰胺铵是一种能量高、环境友好的高能材料，是推进剂中高氯酸铵的理想替代品，由于二硝酰胺铵的吸湿性，二硝酰胺铵应用基本局限于液体推进剂中。为解决二硝酰胺铵的吸湿性问题，现行的常用方法为通过二硝酰胺铵熔融造粒后再用高分子包覆，以防止其吸湿，但该方法目前仅见于文献报道中，尚未未实际应用于工程中，其原因一方面是二硝酰胺铵包覆质量差，包覆不完全，包覆层和二硝酰胺铵的物理不相容导致相分离；另一方面是采用惰性材料包覆导致能量损耗大，无法实现绿色高能，违背了采用二硝酰胺铵的初衷。

硝化棉是民用硝基油漆的主要成分，也常用作包覆涂层实现防潮，由于硝化棉的性能优异，是一种易获得的工业原料，也是推进剂常用的组分之一，理论上能够是一种理想的推进剂包覆材料，但现有研究表明，二硝酰胺铵与硝化棉存在强烈相互作用，化学相容性差，不满足配方设计要求，行业内公认硝化棉与二硝酰胺铵难以共存。

聚乙二醇作为复合推进剂的常用组分，早已用于复合推进剂中。聚乙二醇自身无毒，且具有亲水特点，与二硝酰胺铵的物理相容性好，熔融造粒包覆过程中聚乙二醇分子可以深入二硝酰胺铵粒子中，在包覆层的防水层与二硝酰胺铵之间可以构筑过渡层，提高包覆层与固体粒子的力学强度。但现有研究表明，二硝酰胺铵与聚乙二醇存在强烈相互作用，化学相容性差，不满足配方设计要求，因此行业内公认聚乙二醇与二硝酰胺铵不能共用。

发明内容

针对现有技术存在的缺陷和不足，本发明的目的在于，提供一种改善二硝酰胺铵与含羟基高分子化合物相容性的方法，解决现有技术中含羟基高分子化合物与二硝酰胺铵的化学相容性差的技术问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案予以实现：

一种改善二硝酰胺铵与含羟基高分子化合物相容性的方法，该方法采用多异氰酸酯化合物对含羟基高分子化合物进行改性，以改善二硝酰胺铵与含羟基高分子化合物相容性；所述的含羟基高分子化合物为硝化棉或聚乙二醇。

所述的对含羟基高分子化合物进行改性的方法包括如下步骤：

步骤一，向含羟基高分子化合物中加入溶剂，边加边搅动，加完后进行振荡，振荡结束后静置，待含羟基高分子化合物溶解后，制得溶液S₁；所述的含羟基高分子化合物为硝化棉或聚乙二醇；

步骤二，向步骤一制得的溶液S₁中加入多异氰酸酯化合物，然后再加入催化剂，搅拌后制得溶液S₂；

步骤三，将步骤二制得的溶液S₂加热搅拌后，制得反应液S₃；

步骤四，待步骤三制得的反应液S₃冷却后，加入胺类化合物，搅拌后制得反应液S₄，反应液S₄经静置干燥后，制得改性含羟基高分子材料。

本发明还具有如下技术特征：

具体的，所述的多异氰酸酯化合物为异氟尔酮二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯或六亚甲基二异氰酸酯。

可选的，该方法采用单异氰酸酯化合物对含羟基高分子化合物进行改性，以改善二硝酰胺铵与含羟基高分子化合物相容性；该方法具体包括如下步骤：