用于固体推进剂的新型热塑性聚氨酯弹性体的研究

基于环氧乙烷四氢呋喃共聚醚／聚乙二醇、异佛尔酮二异氰酸酯和１，４－丁二醇等合成了一系列具有优良力学性能、低玻璃化温度、低加工温度，并且与硝酸酯类增塑剂具有良好混溶能力的新型热塑性聚氨酯弹性体；比较了由环氧乙烷四氢呋喃共聚醚生成的热塑性聚氨酯和由环氧乙烷四氢呋喃共聚醚与聚乙二醇混合聚醚生成的弹性体的各种性质，指出在弹性体体系中加入少量聚乙二醇可以改善弹性体的各种性能。     

新型热塑性聚氨酯弹性体粘合剂的合成与表征

以聚己二酸乙二醇酯低聚物二元醇为软段、异佛尔酮异氰酸酯和1,4－丁二醇为硬段,采用熔融预聚二步法全成了一种可为硝酸酯增塑并满足推进剂使用要求的热塑性聚氨酯弹性体（TPU）。确定了合成反应温度、反应时间以及R值,并采用GPC、FTIR、力学性能测试、硝化甘油吸收实验等分析测试技术对TPU进行了表征。结果表明,在所选择的硬段含量范围内,TPU均具有合理的数均相对分子量和线性聚酯降氨酯的结构特征,以及与硝酸酯良好的相容性,当硬段含量为50％－55％时,热塑性聚酯聚氨酯弹性体具有满足推进剂使用要求的力学性能（σm＞3MPa,εm＞500％）。     

含能热塑性弹性体粘合剂及其推进剂的应用研究

综述了含能热塑性弹性体粘合剂及其推进剂研究的新进展。阐述了含能热塑性弹性体粘合剂的优点、合成方法和研究概况。重点介绍了国外对铝化的ＢＡＭ／ＡＭＭＯ含能热塑性弹性推进剂的演示验证。     

P(BAMO/AMMO)基含能热塑性聚氨酯弹性体的性能研究

分别采用基团加和法和燃烧热法得到含不同聚(3,3'-双(叠氮甲基)氧杂环丁烷)(PBAMO)和氨基甲酸酯硬段含量P(BAMO/AMMO)基含能热塑性聚氨酯弹性体(ETPE)的生成热。研究了PBAMO、氨基甲酸酯硬段的含量对ETPE生成热的影响。采用最小自由能法优选出一组P(BAMO/AMMO)ETPE基推进剂配方。计算了理论比冲。测试了P(BAMO/AMMO)ETPE基推进剂的静态拉伸强度、断裂延伸率、摩擦感度、撞击感度和燃速压力指数。结果表明,随着PBAMO质量的增加、氨基甲酸酯硬段含量的降低,P(BAMO/AMMO)ETPE的生成热增加。优选的15/5/20/38.5/18/3.5-P(BAMO/AMMO)/Bu-NENA/RDX/AP/Al/催化剂推进剂的理论比冲为2699.51 N·s·kg-1(燃烧室压强为10 MPa)。此推进剂的静态拉伸强度为1.22 MPa,断裂延伸率为11.37%。包覆固体填料可显著降低推进剂预混物料的机械感度,使特性落高H50增加37 cm,摩擦感度下降36%,6~15 MPa压力范围内的燃速压力指数n=0.37。     

复合固体推进剂的催化热分解研究

用热分析技术研究复合固体推进剂凝聚相的催化热分解反应，得到大量的热分解参数和有关催化剂的作用规律。     

基团加和法估算含能热塑性聚氨酯弹性体的生成焓

采用基团加和法估算了以聚叠氮缩水甘油醚(GAP)、聚硝酸酯缩水甘油醚(PGN)、聚2,2-双叠氮甲基氧杂环丁烷(PBAMO)、聚2-甲基-2-硝酸酯基氧杂环丁烷(PNIMMO)、2,2-双叠氮甲基氧杂环丁烷(BAMO)2-叠氮甲基2-甲基氧杂环丁烷(AMMO)共聚物(PBAMO/AMMO)等为软段,以二苯基甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、异氟尔酮二异氰酸酯等为硬段,1,4-丁二醇为扩链剂的含能热塑性聚氨酯弹性体(ETPE)的生成焓.结果表明,随着硬段含量的增加,ETPE的生成焓降低,当硬段为MDI时,所制备的ETPE的生成焓高于其他硬段聚合物,叠氮化合物为软段的ETPE生成焓高于硝酸酯类化合物的.故通过对ETPE的能量预估和结构推断可以为设计具有高能量水平的ETPE提供依据.     

硼粉改性对推进剂工艺性能的影响

采用HAAKE粘度计测定硼粉／丁羟简单体系和实验推进剂药浆屈服值和表观粘度，研究了硼粉的处理效果和处理硼粉BS对硼含量为35％-40％实验配方药浆工艺性能的影响。结果表明：在研究处理硼粉BD、BW、BT和BS系列中，BS的处理效果最好，处理工艺稳定。用处理硼粉BS制成的实验药浆具有较好的可浇性、流平性和适用期。实验药浆的流体特征，在出料初期2—3h内呈Casson或Bingham流体，有显著剪切稀化和明显的静止结构恢复特征。     

影响高氯酸铵复合推进剂压力指数的原因分析

为提高推进剂的比冲正在选用各种新型物质。这类物质的压力指数(r指数)较高,根据火箭发动机设计和稳定燃烧的需要,提出了控制压力指数的方法。用现有高氯酸铵系复合推进剂,就其组分和燃烧条件用实验和理论计算的方法,分析了影响压力指数的原因,并对其影响压力指数的程度进行比较。     

复杂化学交联型PU网络模型的建立及Mc的理论计算公式

分析了复杂化学交联型ＰＵ网络形成过程和网络结构的特点，建立了复杂网络结构的简化模型，提出了计算交联网络结构交联点间有效网链的平均分子量（Ｍ↑－ｃ）的理论公式。     

金属凝聚和热反馈对复合推进剂燃速的影响

通过对一组AP/HTPB复合推进剂凝聚物尺寸和燃速的测量,研究了铝和镁铝金属的凝聚对推进剂燃速的影响。发现了推进剂燃速与凝聚物尺寸间的相互关系,认为较小的凝聚物更易导致推进剂燃速的增加。还发现,镁铝合金比纯铝点火温度低,所以燃速增幅更大。