[发明专利]一种低燃速高能固体推进剂

说明书

本发明提供了一种低燃速高能固体推进剂，属于固体推进剂技术领域，所述固体推进剂包含以下质量百分比含量的组分：增塑剂17.5‑22.5％、粘合剂6‑7.5％、氧化剂6.0％～8.0％、含能炸药48.0％～52.0％、金属燃料14.0％～16.0％、功能助剂1.0％～4.0％；其中，所述增塑剂包括增塑剂A和增塑剂B，所述增塑剂A由硝化甘油NG和丁三醇三硝酸酯BTTN组成；所述增塑剂B为丁基硝氧乙基硝胺Bu‑NENA或三羟甲基乙烷三硝酸酯TMETN中的一种或两种组合。本发明提供的推进剂有效解决高能量与低燃速相互矛盾的问题，在具备高能量的同时具有燃速低，标准静态燃速可降低至9mm/s以下。

技术领域

本发明涉及一种用于要求推进剂能量高、燃速低的高能固体推进剂配方，属于固体推进剂领域。

背景技术

高能固体推进剂是先进战略、战术导弹发动机的动力源，其性能直接影响导弹武器的作战效能和生存能力。由于高能量使得其高能固体推进剂普遍存在基础燃速高的特点，而先进固体火箭发动机长工作时间要求其推进剂具有较低的燃速。近几年，先进固体火箭发动机高能量、高装填、高质量比要求高能推进剂具有高伸长率和高模量的发展需求，更是提出了固体推进剂能量不断提高、标准静态燃速小于10mm/s的技术要求。

GAP/CL-20高能固体推进剂以GAP为粘合剂，含有CL-20炸药，标准实测比冲可达260s。由于GAP是一种侧链含有叠氮基团，每个叠氮基能提供314～398kJ的正生成热，因此推进剂玻璃化转变温度可降至-55℃，但因GAP结构中的叠氮基使得其基础燃速较高。另外，具有笼形结构的CL-20的热分解行为也与传统的炸药存在显著差异，在炸药粒度基本相当的情况下，CL-20标准静态燃速比传统的炸药标准静态燃速提高5～6mm/s。使得GAP/CL-20高能推进剂标准静态燃速达到15mm/s以上，无法满足未来新型战略武器型号发展技术需求。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种低燃速高能固体推进剂，6.86MPa静态燃速小于9mm/s，适用于战略、战术武器型号。

为实现上述发明目的，本发明提供如下技术方案：

一种低燃速高能固体推进剂，包含以下质量百分比含量的组分：

增塑剂17.5-22.5％、粘合剂6-7.5％、氧化剂6.0％～8.0％、含能炸药48.0％～52.0％、金属燃料14.0％～16.0％、功能助剂1.0％～4.0％；

其中，所述增塑剂包括增塑剂A和增塑剂B，所述增塑剂A由硝化甘油NG和丁三醇三硝酸酯BTTN组成；所述增塑剂B为丁基硝氧乙基硝胺Bu-NENA或三羟甲基乙烷三硝酸酯TMETN中的一种或两种组合。

在一可选实施例中，所述增塑剂A和增塑剂B的质量比为1：0.25-0.5。

在一可选实施例中，所述硝化甘油NG和丁三醇三硝酸酯BTTN的质量比为1：0.5-1.5。

在一可选实施例中，所述粘合剂为聚叠氮缩水甘油醚GAP或聚3-叠氮甲基-3-甲基氧杂环丁烷PAMMO。

在一可选实施例中，所述含能炸药为炸药六硝基六氮杂异戊兹烷CL-20。

在一可选实施例中，所述氧化剂为高氯酸铵AP或硝酸铵AN。

在一可选实施例中，所述金属燃料为铝粉Al。

在一可选实施例中，所述功能助剂为固化剂、交联剂、安定剂和健合剂中的一种或一种以上组合。

在一可选实施例中，所述固化剂为多异氰酸酯LM-100或甲苯二异氰酸酯TDI中的一种或两种组合。

在一可选实施例中，所述交联剂为三乙醇胺TEA；所述安定剂为2-二硝基二苯胺2-NDPA；所述健合剂为中性聚合物键合剂NPBA。