【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及固体火箭发动机绝热耐烧蚀材料，具体涉及一种耐应力冲击的绝热材料及其制备方法。
技术介绍
1、人工脱粘层是固体火箭发动机的重要组成部分，其目的是抵御推进剂固化及贮存过程中收缩带来的大量应力，防止推进剂与绝热层之间粘接失效。目前，固体发动机人工脱粘层材料主要为普通的绝热层材料，通常与绝热层材料一致。然而，在长期储存和运输过程中，由于推进剂、绝热层等材料的老化，可能出现粘接界面脱粘和破坏，在推进剂固化过程中或发动机点火后快速建压的过程中，由于承受冲击、振动载荷，人工脱粘层结构根部出现应力集中区，若人工脱粘层强度不能充分抵御大量的外界应力，很有可能发生根部撕裂或因界面正应力过大发生脱粘，导致空气进入推进剂与绝热层之间的缝隙，造成绝热层提前面临燃面的风险，进而可能会导致发动机燃烧失控。因此，为了保证固体火箭发动机工作的安全性，必须提升人工脱粘层材料抵抗外界应力的能力。
2、cn114953519a公开了一种固体火箭发动机人工脱粘结构单侧裂纹增强模拟件及成型方法，其在结构上将人工脱粘层末端改为平滑的圆弧，降低因存在折角而产生的应力集中，但是该方法对于发动机结构具有一定限制性，另外绝热层中引入了高弹尼龙布和橡胶绳，具有绝热层的耐烧蚀及界面粘接性能降低的风险。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种耐应力冲击的绝热材料及其制备方法，该材料既具有优异的应力释放能力，又具有良好的界面粘接性能，可作为人工脱粘层使用。
2、本专利技术的技术方案是，提供一种耐应力冲击的绝
3、可选地，所述增塑剂为液体石蜡、氯化石蜡、邻苯二甲酸二丁酯或高芳烃油中的一种或几种组合物。
4、可选地，所述的补强填料为炭黑和/或白炭黑；耐烧蚀填料为酚醛树脂、硼酚醛树脂、聚酰亚胺树脂、糠酮醛树脂中的一种或几种；纤维填料为短切状或浆粕状的聚酰亚胺纤维、酚醛纤维、聚对苯二甲酰对苯二胺纤维、芳纶纤维中的一种及多种组合物。
5、可选地，所述阻燃剂为多磷酸铵、氢氧化镁、氢氧化铝中的一种或多种。
6、可选地，所述活性剂为氧化锌和硬脂酸中的一种或两种。
7、可选地，所述硫化剂为过氧化二异丙苯、过氧化苯甲酰、(1，4)-双叔丁基过氧化二异丙基苯或硫磺中的任意一种或几种；硫化促进剂为促进剂tmtd、促进剂dm、促进剂cz或促进剂m中的一种或多种。
8、可选地，增粘剂包括有机硅环氧与聚醚嵌段共聚物a组分和固化剂b组分，两者质量比为20~40: 26~52。
9、可选地，有机硅环氧与聚醚嵌段共聚物a组分制备时，先将端羟基有机硅单体、水和环氧有机硅单体混合，加入催化剂升温至60～80℃制得端环氧有机硅硅油；将聚醚单体和水在0~5℃混合，随后加入环氧氯丙烷和粉末状碱升温至60～80℃制得单环氧封端聚醚；最后将端环氧有机硅硅油与单环氧封端聚醚和固体催化剂在60～80℃反应制得a组分。
10、本专利技术还涉及所述耐应力冲击的绝热材料的制备方法，包括以下步骤：
11、s1、在开炼机上加入丁腈橡胶和增塑剂进行三段塑炼，胶料每段塑炼后停放24h以上；
12、s2、向密炼机中按比例依次加入塑炼后的胶料、补强填料、纤维填料、耐烧蚀填料、阻燃剂及活性剂，密炼至均匀混合；
13、s3、将s2中所得胶料投入开炼机上，按比例加入硫化剂、硫化促进剂和增粘剂进行混炼，然后薄通8-10次，薄通均匀后出片；硫化成型即得。
14、可选地，s1中开炼机辊距为0.25~0.75mm，辊温控制为40~70℃；s3中硫化成型的温度为140～160℃，时间为60～160min。
15、本专利技术提供的绝热材料可以用做固体火箭发动机人工脱粘层。
16、本专利技术具有以下有益效果：
17、（1）本专利技术通过往丁腈橡胶绝热材料中引入有机硅环氧与聚醚嵌段增粘剂，弱极性的聚硅氧烷链段分子间作用力弱，有利于聚合物链段发生相对滑移吸收冲击带来的能量，更好地发挥应力释放材料的功能。该增粘剂中强极性高柔性聚醚结构与弱极性的聚硅氧烷链段可以在一定条件下发生相分离，形成类似“海岛结构”的微球，该结构可以进一步降低材料本体的内聚力，有利于发生蠕变适应外界冲击带来的应力，用于固体火箭发动机绝热层或人工脱粘层时吸收发动机点火快速建压产生的巨大冲击力。
18、（2）本专利技术的耐应力冲击内绝热材料，由于引入的有机硅材料自身有着优异的抗烧蚀性能，可以进一步吸收推进剂燃烧时释放的大量能量，满足发动机对于内绝热材料的耐烧蚀性能要求；尤其是作为人工脱粘层时，能充分抵御大量的外界应力，保证固体火箭发动机工作的安全性。
19、（3）本专利技术绝热层中，强极性的高柔性聚醚结构和环氧固化点可以和丁腈橡胶的强极性相互匹配，产生强相互作用力，保证了良好的界面粘接性能。
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1.一种耐应力冲击的绝热材料，其特征在于，包括按质量份的以下原料：丁腈橡胶90~120份，增塑剂8~30份，补强填料10~30份，耐烧蚀填料10~30份，纤维填料8~30份，阻燃剂5~15份，活性剂4~12份，硫化剂0.25~2份，硫化促进剂0.25~2份，增粘剂46~92份；所述增粘剂为有机硅环氧与聚醚嵌段共聚物。
2.根据权利要求1所述的材料，其特征在于：所述增塑剂为液体石蜡、氯化石蜡、邻苯二甲酸二丁酯或高芳烃油中的一种或几种组合物。
3.根据权利要求1所述的材料，其特征在于：所述的补强填料为炭黑和/或白炭黑；耐烧蚀填料为酚醛树脂、硼酚醛树脂、聚酰亚胺树脂、糠酮醛树脂中的一种或几种；纤维填料为短切状或浆粕状的聚酰亚胺纤维、酚醛纤维、聚对苯二甲酰对苯二胺纤维、芳纶纤维中的一种及多种组合物。
4.根据权利要求3所述的材料，其特征在于：所述阻燃剂为多磷酸铵、氢氧化镁、氢氧化铝中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的材料，其特征在于：所述活性剂为氧化锌和硬脂酸中的一种或两种。
6.根据权利要求1所述的材料，其特征在于：所述
7. 根据权利要求1~6任意一项所述的材料，其特征在于：增粘剂包括有机硅环氧与聚醚嵌段共聚物A组分和固化剂B组分，B组分固化剂为脂肪胺类物质；两者质量比为20~40:26~52；使用前混合，即配即用。
8.根据权利要求7所述的材料，其特征在于：有机硅环氧与聚醚嵌段共聚物A组分制备时，先将端羟基有机硅单体、水和环氧有机硅单体混合，加入催化剂升温至60～80℃制得端环氧有机硅硅油；将聚醚单体和水在0~5℃混合，随后加入环氧氯丙烷和粉末状碱升温至60～80℃制得单环氧封端聚醚；最后将端环氧有机硅硅油与单环氧封端聚醚和固体催化剂在60～80℃反应制得A组分。
9.权利要求1~8任意一项所述耐应力冲击的固体火箭发动机内绝热材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于：S1中开炼机辊距为0.25~0.75mm，辊温控制为40~70℃；S3中硫化成型的温度为140～160℃，时间为60～160min。
...【技术特征摘要】
1.一种耐应力冲击的绝热材料，其特征在于，包括按质量份的以下原料：丁腈橡胶90~120份，增塑剂8~30份，补强填料10~30份，耐烧蚀填料10~30份，纤维填料8~30份，阻燃剂5~15份，活性剂4~12份，硫化剂0.25~2份，硫化促进剂0.25~2份，增粘剂46~92份；所述增粘剂为有机硅环氧与聚醚嵌段共聚物。
2.根据权利要求1所述的材料，其特征在于：所述增塑剂为液体石蜡、氯化石蜡、邻苯二甲酸二丁酯或高芳烃油中的一种或几种组合物。
3.根据权利要求1所述的材料，其特征在于：所述的补强填料为炭黑和/或白炭黑；耐烧蚀填料为酚醛树脂、硼酚醛树脂、聚酰亚胺树脂、糠酮醛树脂中的一种或几种；纤维填料为短切状或浆粕状的聚酰亚胺纤维、酚醛纤维、聚对苯二甲酰对苯二胺纤维、芳纶纤维中的一种及多种组合物。
4.根据权利要求3所述的材料，其特征在于：所述阻燃剂为多磷酸铵、氢氧化镁、氢氧化铝中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的材料，其特征在于：所述活性剂为氧化锌和硬脂酸中的一种或两种。
6.根据权利要求1所述的材料，其特征在于：所述硫化剂为过氧化二异丙苯、过氧化苯甲酰、...
【专利技术属性】
技术研发人员：向贵锋，刘超，喻尧，徐红菊，马晨辉，房东东，王晓东，张洁，
申请(专利权)人：湖北三江航天江河化工科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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