高剪切速率下硼与HTPB、PBT和GAP端羟基的反应活性

• 作者: 周伟良 张怀龙 王勇 肖乐勤
• 来源期刊: 含能材料
• 学科: 工学
• 关键词: 硼粉 端羟基聚丁二烯(HTPB) 叠氮聚醚粘结剂 流变性能
• 年，卷（期）: 2019,（7）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 622-628
• 页数: 7页
• 分类号: TJ55|V438
• 字数: 5368字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11943/CJEM2018279

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·dm-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.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	王勇		13	67	3.0	8.0
2	周伟良	南京理工大学化工学院	83	515	12.0	18.0
3	肖乐勤	南京理工大学化工学院	59	381	11.0	16.0
4	张怀龙	南京理工大学化工学院	6	7	2.0	2.0