[发明专利]高强度高密度HTPB及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高强度高密度HTPB的制备方法，包括以下步骤：配料；HTPB预聚体的脱水；表面活性剂和微米级SiO₂的分散；将处理后的HTPB预聚体与混合液搅拌均匀，再加入固化剂继续搅拌均匀，且恒温至温度50～55℃，得到混合物料；步骤E：采用真空浇注装置对混合物料进行浇注成型，控制物料温度53～58℃，真空度≤－0.092Mpa；步骤F：加热固化：将浇注完成后的模具置于温度50～60℃下加热12～15h，然后开模。本发明通过引入微米级SiO₂并且配合增塑剂DOA和表面活性剂司班80能够有效地提高HTPB的密度和强度，同时保持HTPB较好的流变性。

技术领域

本发明属于高分子材料领域，具体涉及一种高强度高密度HTPB的制备方法。

背景技术

端羟基聚丁二烯(HTPB)在许多工业领域具有广泛的应用。HTPB的交联体具有优异的耐溶剂、耐氧老化性能，且具有高的断裂韧性，可用作推进剂、涂料和其它材料的基体。作为基体材料时HTPB的力学性能对其最终产物的力学性能起着决定性的作用，通过合理选择HTPB预聚体的分子量、固化剂和增塑剂，可以在一定范围内调节HTPB的力学强度，从而满足不同条件下的使用要求，目前对该方面的研究报道较多。然而，在面对较高冲击压力时HTPB的强度仍然不够，如以HTPB为基的固体推进剂在受到较高压力时容易产生裂纹，关于HTPB力学性能的增强目前报道的还较少。

本发明提供了一种HTPB的力学性能增强方法，并且采用本发明方法不仅能有效提高HTPB的力学强度，还能大幅增加其密度，从而为获得高密度高强度HTPB基体材料提供可能，目前采用该方法对HTPB进行力学性能增强尚未见报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种高强度高密度的HTPB，获得的HTPB具有较高的力学强度和较高的密度。

本发明的又一目的是提供一种高强度高密度的HTPB的制备方法。

为了达到上述的技术效果，本发明采取以下技术方案：

一种高强度高密度HTPB的制备方法，包括以下步骤：

步骤A：配料：按照下述质量份的组分称取原料：HTPB预聚体：93～96份，微米级SiO₂：3～5份，增塑剂2～4份，表面活性剂：0.2～0.5份，固化剂：4.0～4.5份；

步骤B：HTPB预聚体的脱水：将HTPB预聚体预热至50～55℃且在真空度≤－0.090Mpa下搅拌处理2～3h，脱去其中的气泡；

步骤C：表面活性剂和微米级SiO₂的分散：将表面活性剂在室温下溶于增塑剂中搅拌均匀，然后加入微米级SiO₂并搅拌均匀得到混合液，接着将混合液加热至50～55℃；

步骤D：将步骤B处理后的HTPB预聚体与混合液搅拌均匀，再加入固化剂继续搅拌均匀，且恒温至温度50～55℃，得到混合物料；

步骤E：采用真空浇注装置对混合物料进行浇注成型，控制物料温度53～58℃，真空度≤－0.092Mpa；

步骤F：加热固化：将浇注完成后的模具置于温度50～60℃下加热12～15h，然后开模即得到所述的高强度高密度HTPB。

进一步的技术方案是，所述的微米级SiO₂的平均粒径为6～9μm。

进一步的技术方案是，增塑剂为己二酸二辛酯(DOA)。

进一步的技术方案是，固化剂为异佛尔酮二异氰酸酯。

进一步的技术方案是，表面活性剂为司班80。

本发明还提供了所述的高强度高密度HTPB的制备方法制备而得的高强度高密度HTPB。