丁羟四组元复合固体推进剂固化体系研究

摘要

丁羟复合固体推进剂因其粘合剂具有生产工艺简单，价格便宜，本体粘度低，耐老化性好，能获得高固含量推进剂等特点，成为国内外普遍使用的推进剂品种。由于丁羟推进剂广阔的应用前景，国内外也有不少这方面的研究，不过基本上都是集中在改善丁羟复合推进剂力学、抗老化等工艺性能方面与应用方面的工作；却很少有关固化机理方面的基础理论研究。当然丁羟复合固体推进剂中组分较多，相互间作用复杂也给固化机理研究带了一定的困难；本课题选取丁羟复合固体推进剂中各含活泼氢组分作为研究对象，通过反应动力学、拉伸力学及溶胀性能的测试，针对它们在固化反应中的反应活性展开具体的研究。 在反应动力学上，分别对端羟基聚丁二烯(HTPB)/苯异氰酸酯(PI)，键合剂(BA-5)/PI和防老剂H(N，N′-二苯基对苯二胺)/PI在甲苯/二甲基亚砜混合溶液体系中进行了反应动力学研究，并计算了相应体系的反应速率和活化能。结果表明，在相同的条件下，这三种活泼氢组分的反应速率由大到小依次为：键合剂(BA-5)上的胺基、HTPB、BA-5上的羟基、防老剂H上的胺基。 在对各活泼氢组分的力学及溶胀特性的研究上，对上述活泼氢组分按照实际丁羟推进剂固化条件，构成四个不同配方，用TDI固化并制成胶片，在同一恒定的固化温度下每隔24小时分别把四组胶片制成样片，进行了单向拉伸和溶胀比测试；力学性能和交联密度变化的结果不仅表明BA-5和防老剂H都能有效提高丁羟推进剂的力学性能：也验证了丁羟推进剂中各活泼氢组分的反应活性和反应顺序，同时也很好地说明了该实验结果在实际中的应用价值另外本课题研究的丁羟推进剂中各活泼氢组分的反应速率及活化能，各组分体现的力学性能，它们对交联网络的影响等结果对以后推进剂配方的研究和生产工艺的确定有参考意义。

目录

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第1章绪论

1.1丁羟四组元推进剂配方概况

1.1.1 HTPB

1.1.2键合剂

1.1.3防老剂

1.1.4填料及其它助剂

1.2丁羟复合推进剂固化研究现状

1.3课题研究的内容及意义

第2章丁羟推进剂固化体系中活泼氢组分动力学研究

2.1前言

2.2实验部分

2.2.1主要试剂及原材料

2.2.2主要仪器和设备

2.2.3溶剂的选择

2.2.4活泼氢与异氰酸酯反应机理

2.2.5异氰酸酯的滴定方法

2.2.6 HTPB端羟基聚丁二烯与PI反应动力学

2.2.7 BA-5键合剂中仲胺基/TDI的反应速率

2.2.8 BA-5键合剂中OH/TDI的反应动力学

2.2.9防老剂H与PI的动力学

2.2.10 TDI与HTPB的反应动力学

2.3 小结

第3章丁羟推进剂固化体系力学性能研究

3.1前言

3.2实验部分

3.2.1主要试剂及原材料

3.2.2主要仪器和设备

3.2.3丁羟推进剂胶片制备

3.2.4丁羟推进剂胶片力学性能测试结果与分析

3.3小结

第4章丁羟推进剂固化体系溶胀性能测试

4.1前言

4.2实验部分

4.2.1主要试剂及原材料

4.2.2主要仪器和设备

4.2.3测试方法

4.2.4溶胀比测试结果与分析

4.3小结

结论

参考文献

附录

致谢