GAP-ETPE/NC共混聚合物的制备与性能
2016-05-08胡义文郑启龙周伟良肖乐勤
胡义文, 郑启龙, 周伟良, 肖乐勤
(南京理工大学化工学院, 江苏 南京 210094)
1 引 言
硝化纤维素(NC)是双基推进剂的粘结剂基体,为含能高聚物材料,对能量的贡献比端羟基聚丁二烯(HTPB)等惰性粘结剂大,但受热、机械、冲击波、射流等刺激易发生燃烧转爆轰,降低武器装备的生存能力,此外NC是线性的半刚性链高聚物,玻璃化转变温度(Tg)较高,低温易脆变,限制了双基推进剂适用温度的拓展[1-3]。因此对NC的改性研究,于双基推进剂的发展具有积极意义。聚叠氮缩水甘油醚(GAP)作为一种新型含能叠氮类粘合剂,因其生成热高、低特征信号、低敏感与高能氧化物相容性好等特点,受到了广泛关注[4-5]。GAP加入推进剂后能提高推进剂的比冲和燃速,与其它含能材料相容并可降低其撞击感度,特别是GAP可减少推进剂燃烧时产生的烟焰,从而降低火箭/导弹的目标特征信号并减弱对制导系统的干扰[6-7]。然而GAP分子结构中较大的—CH2N3侧基的存在,使其主链承载原子数少,分子间作用力小,导致力学性能较差[8-9]。将NC与GAP热塑性弹性体进行物理或化学共混改性,有望获得力学性能互补的一种含能粘结剂。Michael[10]将GAP与NC混合后引入推进剂中,结果表明,GAP的引入对推进剂的能量性能与力学性能都有所改善。然而随着研究的深入,发现两者虽然可以实现力学性能互补,但是NC含量提高时,共混聚合物力学性能的改善一般,难以达到高能的目标[11-13]。
基于此,本研究通过对GAP进行改性,制备延伸率和低温力学性能更佳的聚叠氮缩水甘油醚型含能热塑性弹性体(GAP-ETPE),再与NC进行物理共混得到GAP-ETPE/NC共混聚合物,以期在能量提高的同时,获得力学性能良好的改性双基推进剂用粘结剂。……
