申飞飞，Abbas Tanver，罗运军

（北京理工大学材料学院，北京100081）

FT-IR法研究GAP与N100的催化反应动力学

申飞飞，Abbas Tanver，罗运军

（北京理工大学材料学院，北京100081）

采用傅里叶变换红外（FT-IR）研究了聚叠氮缩水甘油醚（GAP）与多异氰酸酯（N100）之间的反应动力学。得到60、70、80、90℃下分别用TPB（三苯基铋）和T12（二月桂酸二丁基锡）作催化剂时体系的反应机理函数和表观活化能。结果表明，GAP／N100体系的固化反应为一级动力学反应；当两种固化催化剂质量分数均为0.015%，以TPB为催化剂时体系整个固化过程遵循一级动力学规律；以T12为催化剂时，在转化率达80%之前，体系遵循一级反应规律，反应机理函数为g（α）＝－ln（1－α），之后反应机理函数转变为三维（球对称）扩散g（α）＝［1－（1－α）1／3］2；用T12作催化剂时，GAP／N100固化反应结束时间远低于用TPB作催化剂时所用时间。

物理化学；FT-IR光谱；固化反应动力学；GAP；N100；TPB；T12

引 言

聚叠氮缩水甘油醚（GAP）和多异氰酸酯（N100）是固体推进剂中常用的黏合剂和固化剂，研究二者的反应动力学，对黏合剂体系及相应的固体推进剂的网络结构调节、最佳工艺条件的制定具有重要意义［1］。傅里叶红外光谱法（FT-IR）可以精确检测反应物从反应开始到单体完全转化的整个快速而复杂的聚合过程，在研究反应动力学方面得到广泛应用［2-4］。近年来，利用FT-IR法研究GAP与 IPDI、HTPB与N100、W01／BAG01（键合剂）与N100等的反应动力学已有报道，如吴艳光等［5］用FT-IR研究了IPDI与GAP预聚的固化反应动力学，得出反应表观活化能为64.88 kJ／mol，反应表现为二级动力学反应；武卓等［6］用FT-IR研究了键合剂与N100的反应动力学，得出W01／N100、BAG01／N100体系的反应均为二级反应，表观活化能分别为33.35 kJ／mol和32.26 kJ／mol。……