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发射药用粘合剂国内外研究现状

时间:2019-02-20 20:06来源:毕业论文
粘合剂是发射药的重要组成部分,是区分发射药与推进剂的分类依据,具有十分重要的地位。发射药用粘合剂的发展经历了如下几个阶段: (1)硝化棉(NC)类粘合剂[8-9] 在无烟火药的

粘合剂是发射药的重要组成部分,是区分发射药与推进剂的分类依据,具有十分重要的地位。发射药用粘合剂的发展经历了如下几个阶段:
(1)硝化棉(NC)类粘合剂[8-9]
在无烟火药的研究中,硝化棉(NC)类粘合剂的应用较广泛,随着发射药技术的不断提高,对粘合剂的强度的要求也随之提高,但硝化棉的结构主要是半刚性链的大分子,其本身固有的刚性不足以满足现代发射药对于强度的要求,而且硝化棉的能量水平也相对较低,在使用过程中易造成发射药弧厚不均与气孔等缺陷,所以在实际制备过程中,需要添加适当的增塑剂来提高其力学性能以满足使用要求。33421
目前,硝化棉类粘合剂主要用于单基药、双基药和三基药中,也是改性双基和复合性双基推进剂中的重要组分。硝化棉是大分子结构,因其本身的半刚性的特点难以被增塑剂吸收,此外,硝化棉玻璃化转变温度(Tg)也比较高,发射药用这类粘合剂会存在低温较脆和很难在添加其他物质的缺点。虽然研究者们已经得出添加适当的交联剂和键合剂可以有效改善发射药的性能,但是硝化棉却无法与之相容。已有研究结果表明,适当降低硝化棉(NC)的用量能有效改善粘合剂的力学性能[10]。论文网
(2)化学交联类粘合剂[11-13]
化学交联类粘合剂具有原料丰富、应用性广等特点,其在固体推进剂中具有十分重要的地位和广泛的应用,第一代高能低易损性(LOVA)发射药便选择了这类粘合剂,足见其重要的历史地位。目前,此类粘合剂主要有聚醚、聚氨酯(PU)和端羟基聚丁二烯等。
通常来说,推进剂的成型方式主要是浇铸,而发射药的成型方式则主要是压伸,并且在压伸之前需要对粘合剂进行预固或部分预固处理来满足压伸工艺条件的要求。预固程度对压伸工艺的影响是十分明显的:如果固化程度过大,会造成压伸成型较难和成品易膨胀变形;如果固化程度不足,成品则可能会有粘合剂外渗的现象发生,从而造成产品成型状态较差、力学性能较低等缺陷。因此关于这类粘合剂的使用对制备工艺的摸索和研究来说是比较复杂的,就大规模量产来说不太现实,而且在实际使用中受限制较大,此外,这类粘合剂必须要经过固化处理,但是固化后的粘合剂无法回收利用,只能以焚烧的方式销毁过期药,对环境造成十分严重的污染。因此,热塑性粘合剂的研制便显得十分有必要。

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(3)热塑性弹性体(TPE)粘合剂
热塑性弹性体(TPE)具有易回收、易加工等优点,将其应用于发射药中可以有效解决加工困难的问题,对废药的处理也不在是传统的方式,并且避免了环境污染等问题。
已有研究表明[14],以低聚物多元醇为聚己二酸乙二醇酯(PEA),异氰酸酯作IPDI,扩链剂为BDO,采用熔融预聚体法合成一种聚酯型聚氨酯热塑性弹性体,可以有效改善发射药用粘合剂的力学性能,这能够满足发射药的强度要求。目前,国内外对此类粘合剂的研究均比较成熟,其优良的加工性能使其受到广泛关注和使用,但因其是惰性粘合剂,会降低发射药的能量,因此,目前有必要展开对含能热塑性弹性体(ETPE)的研究。
(4)含能热塑性弹性体(ETPE)类粘合剂
为了满足发射药对于能量和力学性能的要求,在热塑性弹性体(TPE)类粘合剂中引入含能基团,便是目前正在研究的含能热塑性弹性体(ETPE)类粘合剂。现有ETPE类粘合剂的成分主要包括:聚-3,3-二叠氮甲基-氧丁环(BAMO)、3-叠氮甲基-3-甲基氧丁环(AMMO)与BAMO或THF共聚物、聚叠氮缩水甘油醚等。GAP基ETPE为AB型共聚物,是由聚叠氮缩水甘油醚(GAP)和二苯基亚甲基二异氰酸酯基(MDI)为原料制得,聚叠氮缩水甘油醚(GAP)侧链是较大的叠氮甲基基团,分子间距较大,减小了分子间的作用力[15],于是GAP的主链对原子的承载力受到影响,在实际应用中受限。含能粘合剂需要满足能量高、力学性能好等要求,而这又取决于软硬段的含量和结构、扩链剂的选择和相对分子量的控制等因素。欲满足发射药对粘合剂的力学性能的要求,需要进行GAP的改性研究,以增大其相对分子量。 发射药用粘合剂国内外研究现状:http://www.lwfree.cn/yanjiu/20190220/30522.html
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