含烯丙基苯氧基环三磷腈改性不饱和聚酯树脂研究(Ⅰ):固化反应动力学及机理
2021-07-12刘剑侠吴淑新杨士山
火炸药学报 2021年3期
关键词:体系
肖 啸,魏 乐,刘剑侠,刘 晨,吴淑新,杨士山
(西安近代化学研究所,陕西 西安 710065)
引 言
高能固体推进剂的广泛应用导致发动机燃烧室内燃烧温度和工作压强大幅度提高,对推进剂包覆层的耐烧蚀性和抗燃气冲刷性能提出了更高的技术要求[1-2]。目前,可用于高能固体推进剂装药的包覆层主要包括不饱和聚酯树脂(UPR)包覆层、聚氨酯包覆层、硅橡胶包覆层以及三元乙丙橡胶包覆层。其中,UPR包覆层具有力学性能优良、与推进剂相容性好、对推进剂药型的工艺适应性强等诸多优点,可作为基体材料广泛应用于高能固体推进剂装药包覆。然而,UPR属于脂肪族分子主链结构,其本体的耐烧蚀性较差,在高温和高压燃气作用下烧蚀和冲刷严重。因此,UPR包覆层在实际应用过程中需要添加更多的填料以提升耐烧蚀性能[3-4]。
目前,常用的耐烧蚀填料主要包括云母粉、氢氧化铝、氢氧化镁、三氧化二锑、水合氧化铝等无机物以及钼酸盐、磷酸盐、联二脲等有机物[5-6]。上述这些填料虽可在一定程度上提高不饱和聚酯树脂的阻燃性和耐烧蚀性,但由于元素组成、分子结构以及作用机理的限制,其对于提高包覆层的成碳和固碳能力作用甚微[7]。环三磷腈是一种骨架类似于苯环,由磷氮单、双键交替排列形成的六元杂环结构单元[8-9],磷、氮元素构成的协同体系具有很好的热稳定性和阻燃性。含烯丙基苯氧基环三磷腈是一种具有活性不饱和基团的磷腈衍生物[10-12],其结构中的不饱和键可以在自由基引发条件下通过自由基聚合反应形成高密度的网状交联结构,可用于制备高成碳性的耐烧蚀复合材料。……
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