高剪切速率下硼与HTPB、PBT和GAP端羟基的反应活性

论文摘要

含硼富燃料推进剂具有较高的质量热值和体积热值,是固体火箭冲压发动机较理想的燃料之一,而无定形硼与黏合剂中的羟基可发生反应,导致推进剂药浆表观黏度增大快、药浆适用期缩短等问题。计算了分别以端羟基聚丁二烯（HTPB）、3,3?二叠氮甲基氧丁环?四氢呋喃共聚醚（PBT）和聚叠氮缩水甘油醚（GAP）为粘合剂的含硼推进剂的理论体积热值,并采用双螺杆转矩流变仪和红外光谱研究了B/HTPB、B/PBT和B/GAP体系在高剪切速率混合过程中的流变和红外特性,分析了硼粉表面酸性杂质与粘合剂端羟基的反应活性。结果表明,经过合理配方设计,B/PBT/AP和B/GAP/AP的质量比为50∶20∶30时的体积热值均超过64.00 MJ·-3,大于B/HTPB/AP体系的体积热值(61.08 MJ·dm-3)。在剪切速率为355.56 s-1、55℃条件下,含25%硼的B/HTPB体系表观黏度快速增加到260 Pa·s,混合110 min发生凝胶现象;含40%硼的B/PBT体系混合7 h黏度仅从3.63 Pa·s上升到10 Pa·s;含55%硼的B/GAP体系混合7 h黏度由5.96 Pa·s下降到0.33 Pa·s。B/HTPB混合体系红外光谱B—O振动吸收峰随着混合时间的增加而逐渐增强,C—O（伯醇）振动吸收峰随着混合时间的增加而逐渐减弱,而B/PBT和B/GAP体系混合420 min后红外光谱B—O振动吸收峰和C—O（伯醇、仲醇）振动吸收峰几乎没有变化。PBT和GAP端羟基与硼粉酸性杂质的反应活性比HTPB的端羟基的活性低很多,这有利于改善含硼推进剂药浆的工艺性能。

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文章来源

类型: 期刊论文

作者: 张怀龙,王勇,周伟良,肖乐勤

关键词: 硼粉,端羟基聚丁二烯,叠氮聚醚粘结剂,流变性能

来源: 含能材料 2019年07期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑,工程科技Ⅱ辑

专业: 燃料化工,航空航天科学与工程

单位: 南京理工大学化工学院,上海航天动力技术研究所

基金: 总装预研重点基金(9140A280204BQ02025)

分类号: V512

页码: 622-628

总页数: 7

文件大小: 1497K

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