丁羟聚氨酯弹性体的老化规律研究

针对丁羟聚氨酯弹性体的老化及其对材料性能的影响,制备了丁羟弹性体胶片试样,对试样进行了加速老化试验,测试了不同老化阶段弹性体的密度、力学性能、交联密度及红外光谱.通过对测试结果的分析,指出了丁羟弹性体体系内部发生的化学反应及其对力学性能的影响,总结了丁羟弹性体的老化规律.研究发现在老化过程的前期,MAPO与TDI也发生了交联反应,使弹性体的交联密度有所增加,弹性体内的化学反应主要以降解断链为主,通过弹性体熵弹性的降低来影响其力学性能,该阶段弹性体的力学性能并不随交联密度而变化.在老化过程的后期,弹性体内部以氧化交联反应为主.     

端羟基聚乳酸改性HTPB/液化MDI型聚氨酯的研究

用液化改性MDI、丁羟胶(HTPB)和端羟基聚乳酸(PLA-OH)为原料，合成一系列不同结构的聚氨酯弹性体，并对这些聚合物进行了红外结构、力学性能、热稳定性的研究，初步探讨了其在37℃KH2PO4-Na2HPO4缓冲溶液(pH=7．0)中的降解性能。     

耐水聚烯烃聚氨酯涂料的研制

以端羟基聚丁二烯（HTPB），甲苯二异氰酸酯（TDD）以及有关配合剂为原料，制备了无溶剂双组分的聚烯烃聚氨酯涂料，经过组分贮存稳定性和涂料吸水性，加速老化，自然贮存等试验，结果表明涂料的各项性能稳定，具有良好的耐水腐蚀作用，是比较优越的耐水腐蚀性涂料。     

低分子量HTPB聚氨酯弹性体的制备及其性能

为改善高固含量高聚物黏结炸药(PBX)和丁羟推进剂的工艺性能,以低分子量的端羟基聚丁二烯(HTPB)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为主要原料,选用一缩二乙二醇(DEG)为扩链剂,采用二步法制备了聚氨酯弹性体。研究了催化剂用量对浆料黏度的影响,固化参数R及扩链剂用量对HTPB聚氨酯弹性体力学性能的影响。试验结果表明,当催化剂质量分数为0.004%时,适用期可达5 h;R值为1.1,DEG羟基含量占反应总羟基量的60%时,聚氨酯弹性体力学性能较好,拉伸强度达7.60 MPa,断裂伸长率达540.21%。动态力学分析(DMA)测试结果显示,低分子量HTPB聚氨酯弹性体有两个明显的玻璃化转变温度,说明样品存在明显的微相分离结构。     

老化对丁羟推进剂燃速性能影响的试验研究

试验研究了贮存老化对HTPB复合固体推进剂燃速性能影响。分别采用自然老化和加速老化的试验方法,对HTPB推进剂在贮存过程中燃速的变化规律进行了对照分析。自然老化采用库房中贮存的方坯,加速老化采用热加速老化方法,燃速测定为水下声发射方法。试验结果表明,HTPB推进剂在贮存过程中燃速有随时间下降趋势,但变化不明显。自然老化与加速老化结论比较一致,具有可比性,这初步表明加速老化试验可以用于推算HTPB推进剂的燃速老化性能,所获得结论可以为固体火箭发动机进一步寿命评估作参考。分析了老化过程引起燃速性能变化的2种机理:化学老化引起的推进剂组分分解和物理老化引起的裂纹和空洞。前者使燃速产生减小的趋势,后者使燃速有增加的趋势,但总体而言,化学老化是主要的,老化的长期效应是燃速略有减小。     

溶胀/溶解法回收HTPB推进剂中AP组分的实验研究

采用溶胀/溶解法回收报废HTPB推进剂中的AP。研究了浸取时间、浸取温度、四氢呋喃质量分数、液料比(四氢呋喃溶液体积与HTPB推进剂的质量比)、试样厚度及搅拌速率对AP回收率的影响。通过扫描电镜、X射线能谱仪对回收得到的AP进行表征,并对其纯度进行了检测。结果表明,AP的最佳回收工艺参数为:浸取时间6h、浸取温度60℃、四氢呋喃质量分数80%、液料比10∶1(mL/g)、试样厚度3mm、搅拌速率500r/min。其中,浸取时间、浸取温度和四氢呋喃质量分数对AP回收率的影响较大。在最佳工艺条件下,AP的回收率为95.0%,纯度为96.1%,表明此方法可用于报废HTPB推进剂中AP组分的回收。     

铝/有机氟化物复合物对含铝HTPB推进剂燃烧性能的影响

为研究有机氟化物(OF)对含铝HTPB固体推进剂燃烧性能的影响,采用球磨法制备了纳米和微米铝/有机氟化物复合物(nmAl/OF和μmAl/OF),将其作为复合添加剂替代微米铝粉加入HTPB推进剂中,并考察其对推进剂燃烧性能的影响。采用SEM、TEM、粒度分析等对nmAl/OF和μmAl/OF复合物及推进剂凝聚相燃烧产物进行了表征。结果表明,nmAl/OF和μmAl/OF复合物有不同的结合状态;添加OF、nmAl/OF和μmAl/OF后,推进剂的爆热值下降约2%;添加nmAl/OF的推进剂配方燃速最低,在3MPa时仅为6.28mm/s,添加OF和μmAl/OF体系的推进剂燃速压强指数相比于原配方降低约20%;添加nmAl/OF的推进剂配方凝聚相燃烧产物粒度(D_(50))比原配方降低约47%。     

提高低燃速丁羟推进剂力学特性研究

大量粗粒度AP和降速剂的添加很难实现低燃速丁羟推进剂高强度的技术要求。研究以静态燃速不高于5.1 mm/s(20℃,6.0 MPa)低燃速丁羟推进剂作为基础配方,通过优选HTPB规格、键合剂组合和添加新型扩链剂的方法提高推进剂力学特性。结果表明,采用新型扩链剂SX,使70℃推进剂的抗拉强度高于1.0 MPa,伸长率大于10%。     

铝/丁羟胶粘接强度的率相关特性研究

参照试验标准设计了用于测量铝与端羟基聚丁二烯(丁羟胶)粘接强度的单轴拉伸试验,通过变换拉伸速率获得了粘接强度与拉伸速率的关系,随着拉伸速率的增大粘接强度不断升高。同时进行了丁羟胶片的单轴拉伸试验并获得了200%应变范围内的应力-应变曲线。结果发现,丁羟胶作为铝板的胶粘剂的粘接强度明显大于丁羟胶片自身的强度,且粘接时丁羟胶的伸长率明显下降。     

HTPB基PBX的模量与撞击感度的关系

为改善HTPB基PBX炸药的易损性,研究了炸药的模量与撞击感度之间的关系。通过改变端羟基聚丁二烯（HTPB）基PBX的固化参数与黏结剂的含量,制备了一系列具有不同模量的PBX,利用50％特性落高法对其撞击感度进行测试。结果表明,PBX的撞击感度随抗张模量和压缩模量的下降而降低。从理论上分析了影响撞击感度的模量因素和机理,认为通过调整PBX的力学性能可改善PBX炸药的机械撞击感度。