[发明专利]一种热塑性碳氢推进剂组合物

说明书

技术领域

本发明涉及一种热塑性碳氢推进剂组合物，具体涉及一种用于冲压发动 机的热塑性碳氢推进剂组合物，属于碳氢推进剂领域。

背景技术

热塑性聚合物弹性体(TPE)是指同时具有热塑性和高弹性性质的一类 特殊类型的高分子材料，一般是由具有不同聚集状态或结晶性能的聚合物链 段组成的嵌段聚合物。玻璃化温度高或结晶性高的聚合物链段被称之为硬 段，赋予聚合物热塑性能；玻璃化温度低或结晶性低的聚合物链段被称之为 软段，赋予聚合物高弹性能。当聚合物温度高于其熔融温度时，聚合物软化 熔融为粘流态；当聚合物温度低于其熔融温度时，聚合物中的硬段形成微相 分离的玻璃态或结晶态物理微畴，起到了物理交联的作用，并赋予聚合物热 可逆性。

与传统的固体推进剂化学交联弹性体粘合剂比较，热塑性聚合物弹性体 粘合剂由于取消了推进剂制造过程中的固化交联反应，改变了传统化学交联 推进剂的混合、浇注、固化的加工工艺，避免了传统推进剂制造中因固化交 联反应带来的一系列问题，特别是重要组分的化学相容性及药浆适用期问 题。热塑性弹性体粘合剂拥有可逆的固化体系，根据热塑性聚合物弹性体粘 合剂的特性确定的推进剂研制模式和生产工艺与传统推进剂存在本质区别， 工艺过程简单，生产周期短，易于实现推进剂的大批量连续化生产。热塑性 推进剂由于具备常规推进剂所不具备的诸多优点，在未来的战略、战术型号 发动机以及燃气发生器中具有极其广阔的应用前景。

发明内容

本发明提供了一种用于冲压发动机的热塑性碳氢推进剂组合物，该推进 剂组合物配方合理，生产过程中无需固化交联反应，不需要长时间保温固化 过程，生产能耗低，生产周期短、制备成本低，并且推进剂具有低易损特性 和3R特性，具有广阔的应用前景。

本发明采用的技术方案是：采用热塑性粘合剂，以热熔融的方式混合推 进剂组分并采用自然冷却成型方式制备推进剂，可连续生产，不需要长时间 保温固化过程，能耗低，生产周期短、成本低。

一种适用于冲压发动机的热塑性碳氢推进剂组合物，其包含下列组分和 质量百分比含量：

氧化剂：25～40％；

金属燃料：2～15％；

碳氢燃料：10～35％；

粘合剂：15～25％；

工艺助剂：2～7％。

所采用的氧化剂为高氯酸铵(AP)、高氯酸钾(KP)、硝酸铵(AN)、硝酸钾 (KN)、二硝酰氨铵(ADN)、三氨基胍硝酸盐(TAGN)中的一种或组合；

所采用的氧化剂的类型为Ⅰ类(280～360μm)、Ⅱ类(180～280μm)、Ⅲ 类(90～140μm)、Ⅳ类(5～15μm)、Ⅴ类(0.5～2μm)中的一种或组合；

所述金属燃料为铝粉(Al)、镁粉(Mg)、硼粉(B)、钛粉(Ti)、锆粉(Zr)中的 一种或组合；

所述的金属粉为球形，种类为FLQT1(29±3μm)、FLQT2(24±3μm)、 FLQT3(13±3μm)、FLQT4(6±1.5μm)、FLQT5(2±1μm)中的一种或 其组合；

所述碳氢燃料粒径不大于200μm，包括五环[5.4.0.0^2,6.0^3,10.0^5,9]十一烷 (PCU)、甲基五环[5.4.0.0^2,6.0^3,10.0^5,9]十一烷(MPCU)、双五环 [5.4.0.0^2,6.0^3,10.0^5,9]十一烷(PCUD)、双甲基五环[5.4.0.0^2,6.0^3,10.0^5,9]十一烷 (MPCUD)、蒽、菲、萘、聚乙烯、聚丙烯、SBS、SIS、ABS、聚甲基丙烯 酸甲酯(PMMA)、金刚烷、金刚烷二聚体、蒽醌、菲醌、萘醌、腈基蒽、腈 基菲、腈基萘、石墨中的一种或其组合；