一種適用于nepe推進劑的限燃層材料及其制備方法
【專利摘要】一種適用于NEPE推進劑的限燃層配方，包含下列組份（質量百分比）：粘合劑：51%～74%；固化劑：9%～12%；補強填料：8%～22%；防老劑：3%～5%；網絡調節(jié)劑：5%～8%；固化催化劑:1%～2%。其中粘合劑為端羥基聚合物；固化劑為異氰酸酯類化合物；補強填料為無機化合物；防老劑為芳香族化合物；網絡調節(jié)劑為至少含有二官能團的化合物;補強填料為無機化合物;固化催化劑為有機金屬化合物。本發(fā)明具有工藝性能好、室溫固化、固化時間可調節(jié)、綜合性能優(yōu)良的特點，適用于高能推進劑發(fā)動機的端面包覆。
【專利說明】一種適用于NEPE推進劑的限燃層材料及其制備方法

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及的是一種適用于NEPE高能推進劑的限燃層材料及其制備工藝。

【背景技術】
[0002] 限燃層是推進劑固化后，在藥柱表面的某一部位成型的一層耐燒材料，其作用是 限制藥柱的燃面，保證其按設計的燃面燃燒，實現(xiàn)固體火箭發(fā)動機預期的內彈道性能。隨著 NEPE高能推進劑在戰(zhàn)略戰(zhàn)術固體火箭發(fā)動機中的廣泛應用，與其配套的限燃層配方的研制 需要日益迫切。良好的粘接性能和工藝性能、室溫下可調節(jié)的固化速度、良好的防硝酸酯遷 移性能是高能推進劑限燃層配方研制的關鍵。對應用于NEPE高能推進劑的限燃層，目前尚 未見國內外公開的文獻報道。


【發(fā)明內容】

[0003] 本發(fā)明的發(fā)明目的在于克服現(xiàn)有技術的不足提供一種適用于NEPE推進劑的限燃 層材料。
[0004] 本發(fā)明的發(fā)明目的還在于提供一種上述限燃層材料的制備方法。
[0005] 本發(fā)明采用的技術方案是限燃層材料包含下列組份和含量(質量百分比％): 粘合劑：51%?74% 固化劑：9%?13. 5% 補強填料：8%?22% 防老劑：3%?5% 網絡調節(jié)劑：5%?8% 固化催化劑：〇. 4%?1% 所述的粘合劑為端羥基聚合物；所述的固化劑為異氰酸酯類化合物。
[0006] 所述的粘合劑為端羥基聚丁二烯HTPB、聚醚N330中的一種或組合。
[0007] 所述的固化劑為甲苯二異氰酸酯TDI、多官能度異氰酸酯N-IOO(H2C)與HDI的反應 產物）、三官能度異氰酸酯TTD (Imol三羥甲基丙烷與3molTDI的加成物）中的一種或它們 的組合。
[0008] 所述的補強填料為二氧化鈦TiO2、三氧化二鉻Cr2O 3、氧化鋅ZnO、二氧化硅SiO2中 的一種或他們的組合。
[0009] 所述的防老劑為2-硝基二苯胺2-NDPA、N-甲基-4-硝基苯胺ΜΝΑ、N，N-二苯基 對苯二胺、防一 H中的一種或幾種的組合。
[0010] 所述的網絡調節(jié)劑為三一 2甲基氮丙啶基氧化磷ΜΑΡ0、三乙醇胺TEA、N，N-二 (2-羥丙基）苯胺Is210中的一種或他們的組合。
[0011] 所述的固化催化劑為二月桂酸二丁基錫DBTDL、鋅酸亞錫SnO、環(huán)烷酸鈷CoN中的 一種或他們的組合。
[0012] 本發(fā)明的制備工藝： (1) 將粘合劑稱量于容器中，依次加入網絡調節(jié)劑、補強填料、防老劑、固化劑、固化催 化劑，混合均勻得限燃層料漿，每加入一種組分必須混合均勻后方可加入下一組分； (2) 采用噴涂成型工藝或手工刷涂工藝，將限燃層料漿均勻涂覆于需限燃的推進劑表 面并室溫固化（25°C); (3) 限燃層在室溫環(huán)境中固化6h?18h。
[0013] 本發(fā)明的主要性能： 最大抗拉強度σ π :2. OMPa?5MPa (+20°C ); 最大伸長率 ε π :> 200% (+20°C); 限燃層/推進劑粘接強度：> 〇. 9MPa (+20°C ) 室溫25°C固化時間：6h?30h 本發(fā)明的優(yōu)點在于：通過合理的調節(jié)限燃層配方中組份和組份配比，獲得工藝性能良 好、室溫固化時間可調的限燃層材料；配方各項性能穩(wěn)定，可應用于多種戰(zhàn)略戰(zhàn)術導彈固 體火箭發(fā)動機的限燃；限燃層的可生產性良好，環(huán)境適應性強；且配方的主要組分易得、價 廉、成熟度高，質量穩(wěn)定、可控。

【具體實施方式】
[0014] 以下是本發(fā)明所涉及的一些典型實例，但本發(fā)明絕不局限于此，應包括權利要求 的全部范圍。
[0015] 實施例1制備過程如下： 將51克HTPB中加入6克Is210和2克ΜΑΡ0,混合5min后加入12克Ti02、5克Cr20 3、5 克Si02、1克防一H、2克MNA、和2克2-NDPA，再混合5min，之后加入7. 6克TDI和6克TTD， 混合IOmin,之后加入0. 4克的SnO,混合5min，出料待用。
[0016] 實施例2制備過程如下： 將62克HTPB中加入4克Is210和2克ΜΑΡ0,混合5min后加入10克Ti02、5克Zn0、2 克MNA、和2克2-NDPA，再混合5min，之后加入6克TDI、3克N-100和3克TTD，混合IOmin, 之后加入1克的DBTDL，混合5min，出料待用。
[0017] 實施例3制備過程如下： 將51克HTPB中加入10克N330,混合3min后加入5克Is210、l克TEA和2克ΜΑΡ0， 混合5min后加入5克Ti02、5克Zn0、5克Si02、0. 5克防一H、2克MNA、和L 5克2-NDPA，再 混合5min，之后加入8. 4克TDI、3克N-100,混合IOmin,之后加入0. 3克的SnO和0. 3克 的CoN，混合5min，出料待用。
[0018] 實施例4制備過程如下： 將56克HTPB中加入5克N330,混合3min后加入3克TEA和3. 2克ΜΑΡ0,混合5min 后加入5克Ti02、10克Si02、3克MNA、和1克2-NDPA，再混合5min，之后加入7克TDI、6克 N-100,混合IOmin,之后加入1克的CoN，混合5min，出料待用。
[0019] 實施例5制備過程如下： 將74克HTPB中加入3克Is210和2克ΜΑΡ0,混合5min后加入2克Ti02、3克Cr20 3、3 克Si02、1克防一Η、1克MNA、和1克2-NDPA，再混合5min，之后加入9克TDI，混合IOmin, 之后加入0. 6克的DBTDL和0. 4克的SnO,，混合5min，出料待用。
[0020] 表1所列為上述5例實施例的原料配比和產物的主要性能。
[0021] 表1 實施例1-5

【權利要求】
1. 一種適用于NEPE推進劑的限燃層材料，其特征在于包含下列質量百分比的組份： 粘合劑：51%?74% ; 固化劑：9%?13. 5% ; 補強填料：8%?22% ; 防老劑：3%?5% ; 網絡調節(jié)劑：5%?8% ; 固化催化劑：〇. 4%?1% ; 所述的粘合劑為端羥基聚合物；所述的固化劑為異氰酸酯類化合物。
2. 根據(jù)權利要求1所述的限燃層材料，其特征在于：所述粘合劑為端羥基聚丁二烯、端 羥基聚醚中的一種或組合。
3. 根據(jù)權利要求1所述的限燃層材料，其特征在于：所述的異氰酸酯類化合物為甲苯 二異氰酸酯、多官能度異氰酸酯、三官能度異氰酸酯中的一種或它們的組合。
4. 根據(jù)權利要求1所述的限燃層材料，其特征在于：所述的補強填料為二氧化鈦、三氧 化二鉻、氧化鋅、二氧化硅中的一種或它們的組合。
5. 根據(jù)權利要求1所述的限燃層材料，其特征在于：所述的防老劑為2-硝基二苯胺、 N-甲基-4-硝基苯胺、N，N-二苯基對苯二胺中的一種或他們的組合。
6. 根據(jù)權利要求1所述的限燃層材料，其特征在于：所述的網絡調節(jié)劑為三一 2甲基 氮丙啶基氧化磷、三乙醇胺、N，N-二（2-羥丙基）苯胺Is210中的一種或它們的組合。
7. 根據(jù)權利要求1所述的限燃層材料，其特征在于：所述的固化催化劑為二月桂酸二 丁基錫、鋅酸亞錫、環(huán)烷酸鈷中的一種或他們的組合。
8. -種權利要求1所述適用于NETO推進劑的限燃層材料的制備方法，其特征在于包括 以下工序： (1) 將粘合劑稱量于容器中，依次加入網絡調節(jié)劑、補強填料、防老劑、固化劑、固化催 化劑，混合均勻得限燃層料漿，每加入一種組分須混合均勻后方可加入下一組分； (2) 采用噴涂成型工藝或手工刷涂工藝，將限燃層料漿均勻涂覆于需限燃的推進劑表 面并室溫固化； (3) 在室溫環(huán)境中固化時間6h?18h。
【文檔編號】C09J175/08GK104277754SQ201310319786
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2013年7月29日 優(yōu)先權日:2013年7月29日
【發(fā)明者】王玉, 尹華麗, 桑麗鵬, 王愛紅, 羅國勤 申請人:湖北航天化學技術研究所