本发明专利技术公开了一种固体推进剂用非异氰酸酯固化体系及固体推进剂，由下述物质按质量百分比计组成：粘合剂16.5％～22.8％、增塑剂68.2％～76.5％、固化剂3.7％～7.5％、交联网络调节剂0.6％～1.2％、固化促进剂0.4％～0.9％。该固化体系的固化反应机理不受水分的影响，可降低环境湿度和原材料水分对推进剂工艺性能、力学性能和结构完整性的影响。此外，本发明专利技术提供的非异氰酸酯固化体系具有反应活性高、与推进剂组分相容性好、力学性能优良等优点，能够满足武器装备对推进剂高可靠性、强环境适应性的技术需求。境适应性的技术需求。
【技术实现步骤摘要】
一种固体推进剂用非异氰酸酯固化体系及固体推进剂
[0001]本专利技术属于固体推进剂
，涉及一种固体推进剂用非异氰酸酯固化体系及固体推进剂。
技术介绍
[0002]固体推进剂是战略、战术导弹武器装备的动力源泉，直接决定着导弹武器动力系统的性能水平。随着战场环境和战争形式的变化，对武器系统的可靠性提出了更高的技术要求，环境适应性更强、工作性能更稳定、操作安全性更高是现阶段及未来固体推进剂技术发展的重要趋势。
[0003]固体推进剂是由高能氧化剂、金属燃料、粘合剂、固化剂、增塑剂及多种功能材料组成的复合材料体系。其中，粘合剂与固化剂组成的聚合物网络结构是固体推进剂的基本骨架，对固体推进剂的加工性能、力学性能和安全性能起着决定性作用。在现役固体推进剂固化体系中，应用最为广泛的是羟基/异氰酸酯固化体系，其典型代表为HTPB、NEPE推进剂体系。羟基与异氰酸酯反应具有进程温和、无小分子产生、形成的推进剂力学性能优良等优点，但异氰酸酯对水、潮气较为敏感，导致异氰酸酯固化体系也存在一些问题。首先，异氰酸酯固化剂易与原材料、空气中的水分反应产生二氧化碳气体，使推进剂产生气孔并影响工艺性能和力学性能；其次，水分能够消耗固化体系中的异氰酸酯组分，干扰羟基与异氰酸酯组分间的固化反应，导致在不同湿度环境下制备的推进剂力学性能波动较大，影响性能的稳定性和可靠性。此外，对于含ADN的新型高能推进剂，由于ADN与异氰酸酯相容性较差，限制了ADN在固体推进剂领域的应用。因此，设计出适用于含ADN的固体推进剂配方体系、对水分不敏感、环境适应性强的非异氰酸酯固化体系是固体推进剂领域非常实用的技术需求。
[0004]目前，国内外非异氰酸酯固化体系应用较为成熟的是丁羧推进剂，其反应原理基于羧基与环氧基或氮丙啶基团之间的反应。该固化体系虽不受水分的影响，但推进剂的力学性能较低，且端羧基聚丁二烯本体粘度大，导致推进剂固含量低而影响推进剂能量水平的提高。此外，叠氮基/炔基固化体系和腈氧化物/烯基固化体系也在非异氰酸酯固化制备固体推进剂方面取得了一定的研究进展，但均存在推进剂力学性能不足的问题。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的是提供一种固体推进剂用非异氰酸酯固化体系及固体推进剂，该固化体系的固化反应机理不受水分的影响，可降低环境湿度和原材料水分对推进剂工艺性能、力学性能和结构完整性的影响。此外，本专利技术提供的非异氰酸酯固化体系具有反应活性高、与推进剂组分相容性好、力学性能优良等优点，能够满足武器装备对推进剂高可靠性、强环境适应性的技术需求。
[0006]本专利技术的技术解决方案是：
[0007]一种固体推进剂用非异氰酸酯固化体系，由下述物质按质量百分比计组成：粘合剂16.5％～22.8％、增塑剂68.2％～76.5％、固化剂3.7％～7.5％、交联网络调节剂0.6％
～1.2％、固化促进剂0.4％～0.9％。
[0008]可选的，所述的粘合剂为马来酸酐接枝的聚烯烃橡胶，所述的增塑剂为脂肪烃，所述的固化剂为两官能度或多官能度的液体环氧树脂，所述的交联网络调节剂为三官能度含羟基的液体化合物，所述的固化促进剂为三价铬络合物。
[0009]可选的，所述的马来酸酐接枝的聚烯烃橡胶选自：马来酸酐接枝三元乙丙橡胶、马来酸酐接枝顺丁橡胶和马来酸酐接枝异戊橡胶中的至少一种；
[0010]所述的脂肪烃，选自：工业白油1
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、工业白油2
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和工业白油3
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中的至少一种；
[0011]所述的两官能度或多官能度的液体环氧树脂，选自：双酚A型环氧树脂E51、双酚A型环氧树脂E54和双酚A型环氧树脂E44中的至少一种；
[0012]所述的三官能度含羟基的液体化合物，选自：三羟甲基丙烷、三乙醇胺和三乙醇胺三氟化硼络合物中的至少一种。
[0013]所述的三价铬络合物，选自：2
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乙基己酸铬和3,5
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二异丙基水杨酸铬。
[0014]一种固体推进剂用非异氰酸酯固化体系，质量百分组成为：马来酸酐接枝顺丁橡胶18.9％，工业白油2
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75.6％，双酚A型环氧树脂E51 3.8％，三乙醇胺三氟化硼络合物0.9％和2
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乙基己酸铬0.8％。
[0015]一种固体推进剂用非异氰酸酯固化体系，质量百分组成为：马来酸酐接枝三元乙丙橡胶20.9％，工业白油2#73.1％，双酚A型环氧树脂E544.2％，三乙醇胺三氟化硼络合物1.0％和2
‑
乙基己酸铬0.8％。
[0016]一种固体推进剂用非异氰酸酯固化体系，质量百分组成为：马来酸酐接枝异戊橡胶20.5％，工业白油1#71.6％，双酚A型环氧树脂E516.1％，三羟甲基丙烷1.0％，3,5
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二异丙基水杨酸铬0.8％。
[0017]一种固体推进剂用非异氰酸酯固化体系，质量百分组成为：马来酸酐接枝顺丁橡胶22.8％、工业白油2#68.3％、双酚A型环氧树脂E516.8％、三乙醇胺三氟化硼络合物1.2％、2
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乙基己酸铬0.9％。
[0018]一种固体推进剂用非异氰酸酯固化体系，质量百分组成为：马来酸酐接枝三元乙丙橡胶17.0％、工业白油2#76.4％、双酚A型环氧树脂E445.1％、三乙醇胺0.8％、2
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乙基己酸铬0.7％。
[0019]一种固体推进剂用非异氰酸酯固化体系，质量百分组成为：马来酸酐接枝异戊橡胶16.7％、工业白油3#75.2％、双酚A型环氧树脂E446.6％、三乙醇胺三氟化硼络合物0.8％、3,5
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二异丙基水杨酸铬0.7％。
[0020]一种固体推进剂，所述的固体推进剂中含有本专利技术任一所述的固体推进剂用非异氰酸酯固化体系；固体推进剂用非异氰酸酯固化体系在所述固体推进剂中的含量为15％～20％。
[0021]本专利技术与现有技术相比具有如下有益效果：
[0022](1)本专利技术的非异氰酸酯固化体系固化反应过程不受环境湿度和原材料水分的影响，可消除水分对推进剂固化过程及推进剂力学性能的影响，在环境湿度大于50％的条件下，装药环境无需进行除湿处理，大幅提高了推进剂装药的环境适应性。
[0023](2)本专利技术的固化体系固化反应活性高，反应速率可控；本专利技术采用高活性铬基络合物替代传统的叔胺、季铵盐类化合物作为固化促进剂，大幅提高了固化反应速率和固化
程度，能够解决因粘合剂后固化反应带来的推进剂力学性能不稳定的问题；本专利技术的固化体系可实现30
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70℃宽温域固化，能够提高推进剂固化过程的安全性，还能解决高温固化带来的组分相容性问题。
[0024](3)本专利技术的固化体系能够解决强吸湿性含能材料ADN的工程化应用问题。传统的异氰酸酯固化剂与ADN相容性较差，同时ADN吸湿性强，吸湿后强化了水分与异氰酸酯的副反应，导致ADN推进剂成药性差。
附图说明
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种固体推进剂用非异氰酸酯固化体系，其特征在于，由下述物质按质量百分比计组成：粘合剂16.5％～22.8％、增塑剂68.2％～76.5％、固化剂3.7％～7.5％、交联网络调节剂0.6％～1.2％、固化促进剂0.4％～0.9％。2.根据权利要求1所述的固体推进剂用非异氰酸酯固化体系，其特征在于，所述的粘合剂为马来酸酐接枝的聚烯烃橡胶，所述的增塑剂为脂肪烃，所述的固化剂为两官能度或多官能度的液体环氧树脂，所述的交联网络调节剂为三官能度含羟基的液体化合物，所述的固化促进剂为三价铬络合物。3.根据权利要求2所述的固体推进剂用非异氰酸酯固化体系，其特征在于，所述的马来酸酐接枝的聚烯烃橡胶选自：马来酸酐接枝三元乙丙橡胶、马来酸酐接枝顺丁橡胶和马来酸酐接枝异戊橡胶中的至少一种；所述的脂肪烃，选自：工业白油1
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、工业白油2
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和工业白油3
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中的至少一种；所述的两官能度或多官能度的液体环氧树脂，选自：双酚A型环氧树脂E51、双酚A型环氧树脂E54和双酚A型环氧树脂E44中的至少一种；所述的三官能度含羟基的液体化合物，选自：三羟甲基丙烷、三乙醇胺和三乙醇胺三氟化硼络合物中的至少一种。所述的三价铬络合物，选自：2
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乙基己酸铬和3,5
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二异丙基水杨酸铬。4.一种固体推进剂用非异氰酸酯固化体系，其特征在于，质量百分组成为：马来酸酐接枝顺丁橡胶18.9％，工业白油2
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75.6％，双酚A型环氧树脂E51 3.8％，三乙醇胺三氟化硼络合物0.9％和2
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乙基...
【专利技术属性】
技术研发人员：肖啸，吕剑，涂东怀，黄海涛，马松，
申请(专利权)人：西安近代化学研究所，
类型：发明
国别省市：
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