GAP与GAP推进剂的研究进展

综述了含能粘结剂聚叠氮缩水甘油醚的各种合成方法及其物化性能，热分解特性研究，评估了ＧＡＰ的安全性，介绍了国外对以ＧＡＰ为粘结剂的各种ＧＡＰ推进剂的研究进展。     

GAP高能推进剂工艺性能调节

分析了聚叠氮缩水甘油醚(GAP)高能推进剂工艺性能不佳的原因,提出了调节其工艺性能的技术途径,研究了氧化剂粒度级配、浇注温度、混合工艺、不同相对分子质量黏合剂组合使用、提高力学性能添加剂、固化催化剂和工艺助剂等对GAP高能推进剂工艺性能的影响,通过合理配置混合工艺、组合使用工艺助剂TE和力学性能添加剂TD,可有效改善GAP高能推进剂的工艺性能。     

GAP型交联改性双基推进剂黏合剂的力学性能

将GAP与异氰酸酯预聚后引入双基推进剂黏合剂中,研究了固化剂种类、R值、固化催化剂二月桂酸二丁基锡(T12)的含量和增塑比对黏合剂的交联网络结构参数RNB值和力学性能的影响。结果表明,随着R值以及(T12)含量的增大,黏合剂的RNB值增大。在与NC中活性-OH交联反应时,TDI的反应活性比IPDI的高。GAP-TDI/NC/NG胶片的最大抗拉强度和断裂延伸率分别可达1.09MPa和202.12%,Tg最低为-42.66℃。     

GAP黏合剂胶片力学性能的影响因素

应用静态拉伸、动态力学和核磁交联密度仪等方法研究了增塑剂正丁基硝氧乙基硝胺(BuNENA)、固化剂多异氰酸酯(N-100)和甲苯二异氰酸酯(TDI)、交联剂三羟甲基丙烷(TMP)、扩链剂1,4-丁二醇(BDO)对改性聚叠氮缩水甘油醚(GAP)黏合剂胶片力学性能的影响。结果表明,增塑比(Pl/Po)由0.6增至1.6,GAP黏合剂胶片的拉伸强度由0.22MPa降至0.06MPa,交联密度由6.7×10-5 mol/mL降至4.9×10-5 mol/mL,延伸率略有提升。调节N-100/TDI双固化体系,可提高GAP黏合剂胶片的强度和延伸率,当N-100和TDI的固化参数分别为0.36、1.44时,胶片强度和延伸率分别为0.24MPa和558.7%。加入质量分数0.5%的交联剂TMP可使GAP黏合剂胶片强度升至0.32MPa,延伸率降至278.5%。加入质量分数0.1%的扩链剂BDO,可使胶片强度和延伸率分别达到0.33MPa和323.1%。     

新型高能聚合物GAP的热分解和燃烧

简要回顾了GAP的研究历程及应用情况，介绍了有关GAP的特点及研究现状，着重阐述了GAP热分解及燃烧过程的特点，给出了目前比较先进的实验方法及手段，如色谱—质谱联用、热解质谱、分子束质谱、红外激光、紫外激光、CO2激光诱导热解等，可供进一步研究GAP参考。     

低燃速低燃温双基推进剂燃烧性能的调节

为调节低燃速燃温双基推进剂的燃烧性能(燃速及压强指数)，探索铅、铜盐和碳黑等燃烧催化剂在该类推进剂中的催化效果，从理论燃温在900～1700K的低燃速双基推进剂中选出4种作为基础配方，分别加入不同种类的铅盐、铜盐及碳黑等燃烧催化剂，改变催化剂的加入量及搭配关系，进行了一系列试验研究。同时还研究了辅助增塑剂对推进剂燃烧性能的影响。结果表明，常规的铅、铜盐和碳黑等催化剂在低燃速低燃温推进剂中仍能发挥催化作用，作用效果与催化剂的品种及加入量相关，特别是使用复合催化剂时，对燃烧性能的调节更为有效。不同品种的辅助增塑剂对燃烧性能也有影响。     

GAP基含能热塑性弹性体的合成与表征

以聚叠氮缩水甘油醚(GAP)为软段,1,4-丁二醇(BDO)和4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)为硬段,采用熔融预聚体法合成了GAP基含能热塑性弹性体(ETPE)。研究了扩链剂加料方式、催化剂用量、异氰酸酯指数、硬段含量等因素对弹性体力学性能的影响。采用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、凝胶渗透色谱(GPC)、热台显微镜、差示扫描量热(DSC)、热重分析(TG)表征了ETPE的性能。结果表明,采用恒速滴加扩链剂方法合成的ETPE具有良好的热稳定性和力学性能。当催化剂质量分数为0.6‰,异氰酸酯指数(R)为0.98,硬段质量分数(Y)为35%时,热塑性弹性体的数均相对分子质量为52 312,软化点为96℃,拉伸强度为14.52MPa,断裂伸长率为518.78%。     

GAP型含能热塑性弹性体的合成及研究进展

概述了含能热塑性弹性体（ETPE）的概念、发展及优势,综述了近年来聚叠氮缩水甘油醚（GAP）型ETPE的合成和研究进展,分析了目前存在的问题和不足,并展望了GAP型ETPE的未来发展趋势及应用前景。     

GAP/PET双软段含能聚氨酯弹性体的性能

为改善聚叠氮缩水甘油醚(GAP)的性能,选用环氧乙烷/四氢呋喃共聚醚(PET),以三羟甲基丙烷(TMP)为交联剂、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为固化剂,制备了GAP/PET/TMP/IPDI双软段含能聚氨酯弹性体,采用FTIR、DSC、XRD等手段对弹性体进行了表征。实验结果表明:在催化剂含量为0.1%时,两种软段与IPDI的反应速率变化有一定差异,但能够共同形成交联网络结构;PET软段的引入使得弹性体拉伸强度提高0.9MPa,延伸率提高156%;弹性体显示出两个软段的Tg,并随两类软段含量的不同而变化。所制弹性体为非晶聚合物,183℃开始分解。     

CL-20基高能低特征信号推进剂性能初探

开展了CL－20含量对推进剂能量性能、安全性能、燃烧性能的影响研究,研究结果表明：随着CL－20含量增加,推进剂理论比冲、密度、爆热增加,推进剂药浆、药块机械感度（冲击感度和摩擦感度综合考虑）增加,推进剂的燃速增加,含CL－20的推进剂配方的静态压强指数均低于不含CL－20的推进剂配方的压强指数。CL－20含量相同时,以NG／TEGDN为增塑剂的推进剂压强指数与以NG／BTTN的相当。     

GAP对高能硝胺发射药力学性能及燃烧性能的影响

为改进高能硝胺发射药的力学性能,制备了含缩水甘油叠氮聚醚(GAP)的单孔管状硝胺发射药,用材料试验机测试其冲击和压缩性能,通过扫描电镜观察其内部形貌,用密闭爆发器分析了其燃烧性能。结果表明,GAP可改善高能硝胺发射药的力学性能,加入质量分数1.5%GAP时,高能硝胺发射药的低温抗冲强度由基础配方的4.51kJ/m2提高到5.58kJ/m2,GAP的加入使固体填料与黏结剂体系界面间的黏接强度提高,脱湿现象减少;随着GAP含量的增加,管状发射药的压强指数(n)相比基础配方增加,爆温(Tv)及火药力(f)逐渐降低,GAP质量分数为3.5%时,与基础配方相比,f、Tv分别降低1.41%、3.69%,n增加0.51%。     

新型高能高强度JMZ发射药的燃烧特性

为探索混合硝酸酯增塑的聚醚聚氨酯黏合剂体系的新型发射药的燃烧性能,通过密闭爆发器常规实验和高压实验．研究分析了JMZ发射药在不同压力范围的燃烧特性。结果表明,JMZ发射药在低压下的燃速压力指数较大,具有高含量RDX硝胺发射药的共同特征,但在高压下的燃速压力指数逐渐变小,与制式发射药相当,在燃速压力指数的变化过程中不存在明显的转折现象。另外,JMZ发射药在起始阶段表现出了良好的燃烧渐增性,对身管武器的应用是十分有利的。     

Thermal characterization of glycidyl azide polymer (GAP) and GAP‐based binders for composite propellants

Differential scanning calorimetry (DSC) and thermal gravimetric analysis (TGA) were used to investigate the thermal behavior of glycidyl azide polymer (GAP) and GAP‐based binders, which are of potential interest for the development of high‐performance energetic propellants. The glass transition temperature (T_g) and decomposition temperature (T_d) of pure GAP were found to be −45 and 242°C, respectively. The energy released during decomposition (ΔH_d) was measured as 485 cal/g. The effect of the heating rate on these properties was also investigated. Then, to decrease its T_g, GAP was mixed with the plasticizers dioctiladipate (DOA) and bis‐2,2‐dinitropropyl acetal formal (BDNPA/F). The thermal characterization results showed that BDNPA/F is a suitable plasticiser for GAP‐based propellants. Later, GAP was crosslinked by using the curing agent triisocyanate N‐100 and a curing catalyst dibuthyltin dilaurate (DBTDL). The thermal characterization showed that crosslinking increases the T_g and decreases the T_d of GAP. The T_g of cured GAP was decreased to sufficiently low temperatures (−45°C) by using BDNPA/F. The decomposition reaction‐rate constants were calculated. It can be concluded that the binder developed by using GAP/N‐100/BDNPA/F/DBTDL may meet the requirements of the properties that makes it useful for future propellant formulations. © 2000 John Wiley & Sons, Inc. J Appl Polym Sci 77: 538–546, 2000     

组分对高能HTPB推进剂燃烧性能和力学性能的影响

通过调整氧化剂AP粒径与含量、键合剂及R值，研究了固体质量分数为90％的HTPB推进剂的燃烧性能和力学性能。结果表明，在HTPB推进剂能量性能得到提高的同时，推进剂的燃烧性能和力学性能也得到了较好的保证。高固体含量下HTPB推进剂的燃烧和力学性能随配方调节呈现出较为明显的规律。推进剂的燃烧性能稳定，燃速和压力指数可调，压力指数控制在0．30～0．40；分别测定了高温（60℃）、常温（20℃）和低温（-40℃）力学性能，高温、低温和常温下的拉伸强度一般均大于1．0MPa，低温延伸率最高可达74．7％。     

低温感硝胺火药定容燃烧特性研究

采用小粒药作为冲击药在密封爆发器中研究了低温感（LTSC）高能硝胺包覆火药的燃烧特性,比较了不同温度,不同包覆层厚度条件下包覆药的燃烧特点,为判断包覆药是否具有低温感效果提供了实验基础。     

新型高能叠氮硝胺发射药高压燃烧稳定性研究

为了研究高能发射药膛内燃烧规律,通过半溶剂法制备了一种火药力高达1240J/g的新型高能叠氮硝胺发射药(ADR),采用高压密闭爆发器和30mm高压模拟试验装置,分别研究了不同温度下ADR发射药定容高压燃烧性能和装填密度、温度以及石墨光泽处理对ADR发射药膛内高压燃烧稳定性的影响。结果表明,不同温度条件下(-40、20和50℃)ADR发射药静态及动态燃烧性能稳定性良好,燃烧过程无异常;随着温度的增加,ADR发射药点火性能提高,增加了膛内燃烧稳定性;装填密度0.48~0.64g/cm³范围内,随着装填密度的增加,ADR发射药膛内压力波强度逐渐增加,但增长幅度减小;对发射药进行石墨光泽处理,增加了ADR发射药起始缓燃效果,使不同温度下膛内压力波强度明显降低;与RGD7发射药相比,ADR发射药火药力较高,爆温较低,发射装药膛内高压燃烧稳定性相当,在高膛压环境中应用前景较好。