三种胺类防老剂对丁羟聚氨酯老化防护机理的分子模拟
2021-12-02赖帅光董可海孔令泽陈思彤肖云东
含能材料 2021年11期
赖帅光,董可海,孔令泽,夏 成,陈思彤,肖云东
(1. 海军航空大学岸防兵学院,山东 烟台 264001;2. 海军工程大学兵器工程学院,湖北 武汉 430033)
1 引言
丁羟聚氨酯(HTPB-TDI)主要由高分子预聚物端羟基聚丁二烯(HTPB)和固化剂二异氰酸酯(TDI)固化反应交联而成,常用作复合固体火箭推进剂的粘合剂[1]。与其它高分子材料一样,丁羟聚氨酯材料在使用与贮存过程中受热、氧等因素的作用会发生一系列物理化学老化,从而导致推进剂使用性能下降,进而影响固体火箭发动机的可靠性与安全性,因此研究如何延缓丁羟聚氨酯材料的老化对延长固体火箭发动机的寿命尤为重要[2]。
提高丁羟聚氨酯贮存性能、延缓其老化的方法有很多,选用优质的防老剂便是当前改善丁羟聚氨酯贮存老化性能的重要技术途径之一[3]。李旭昌等[4-6]通过加速老化试验研究了丁羟聚氨酯的老化机理与老化性能,分析发现其老化主要是由氧化交联与降解断链引起的,并且防老剂能够减缓丁羟聚氨酯粘结体系的老化。虽然利用试验法可以从宏观性质去反推老化作用机理,但反应过程中分子水平上的结构变化和微观性质却很难用实验手段得到,因此,采用计算机模拟研究很有必要。近年来,分子模拟作为一种有价值的理论工具,已经被用来预测不同材料在不同尺度上的动力学和量子力学性质。杜仕国等[7-8]利用分子模拟方法对HTPB-TDI 的老化机理及增塑剂在HTPB-TDI 粘结体系中的迁移等问题进行了研究。……
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