| 高剪切速率下硼与HTPB、PBT和GAP端羟基的反应活性 |
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| 引用本文： | 张怀龙,王勇,周伟良,肖乐勤.高剪切速率下硼与HTPB、PBT和GAP端羟基的反应活性[J].含能材料,2019,27(7):622-628. |
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| 作者姓名： | 张怀龙 王勇 周伟良 肖乐勤 |
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| 作者单位： | 南京理工大学化工学院,江苏 南京,210094;上海航天动力技术研究所,上海,201109 |
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| 基金项目： | 总装预研重点基金 9140A280204BQ02025总装预研重点基金(9140A280204BQ02025) |
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| 摘 要： | 含硼富燃料推进剂具有较高的质量热值和体积热值,是固体火箭冲压发动机较理想的燃料之一,而无定形硼与黏合剂中的羟基可发生反应,导致推进剂药浆表观黏度增大快、药浆适用期缩短等问题。计算了分别以端羟基聚丁二烯(HTPB)、3,3?二叠氮甲基氧丁环?四氢呋喃共聚醚(PBT)和聚叠氮缩水甘油醚(GAP)为粘合剂的含硼推进剂的理论体积热值,并采用双螺杆转矩流变仪和红外光谱研究了B/HTPB、B/PBT和B/GAP体系在高剪切速率混合过程中的流变和红外特性,分析了硼粉表面酸性杂质与粘合剂端羟基的反应活性。结果表明,经过合理配方设计,B/PBT/AP和B/GAP/AP的质量比为50∶20∶30时的体积热值均超过64.00 MJ·~(-3),大于B/HTPB/AP体系的体积热值(61.08 MJ·dm~(-3))。在剪切速率为355.56 s~(-1)、55℃条件下,含25%硼的B/HTPB体系表观黏度快速增加到260 Pa·s,混合110 min发生凝胶现象;含40%硼的B/PBT体系混合7 h黏度仅从3.63 Pa·s上升到10 Pa·s;含55%硼的B/GAP体系混合7 h黏度由5.96 Pa·s下降到0.33 Pa·s。B/HTPB混合体系红外光谱B—O振动吸收峰随着混合时间的增加而逐渐增强,C—O(伯醇)振动吸收峰随着混合时间的增加而逐渐减弱,而B/PBT和B/GAP体系混合420 min后红外光谱B—O振动吸收峰和C—O(伯醇、仲醇)振动吸收峰几乎没有变化。PBT和GAP端羟基与硼粉酸性杂质的反应活性比HTPB的端羟基的活性低很多,这有利于改善含硼推进剂药浆的工艺性能。
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| 关 键 词： | 硼粉 端羟基聚丁二烯(HTPB) 叠氮聚醚粘结剂 流变性能 |
| 收稿时间： | 2018/9/29 0:00:00 |
| 修稿时间： | 2019/5/14 0:00:00 |
Reaction Activity of Terminal Hydroxyl Groups of HTPB, PBT and GAP with Boron at High Shear Rate |
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| ZHANG Huai-long,WANG Yong,ZHOU Wei-liang and XIAO Le-qin.Reaction Activity of Terminal Hydroxyl Groups of HTPB, PBT and GAP with Boron at High Shear Rate[J].Chinese Journal of Energetic Materials,2019,27(7):622-628. |
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| Authors: | ZHANG Huai-long WANG Yong ZHOU Wei-liang and XIAO Le-qin |
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| Affiliation: | School of Chemical Engineering, Nanjing University of Science and Technology, Nanjing 210094,Shanghai Space Propulsion Technology Research Institute, Shanghai 201109,School of Chemical Engineering, Nanjing University of Science and Technology, Nanjing 210094,School of Chemical Engineering, Nanjing University of Science and Technology, Nanjing 210094 |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | boron powder hydroxyl-terminated polybutadiene (HTPB) azide polyether binder rheological properties |
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