[发明专利]解决室温固化丁羟推进剂后固化问题的方法及制备的产品

说明书

一种解决室温固化丁羟推进剂后固化问题的方法及制备的产品，在室温固化推进剂中加入阻止室温固化推进剂后固化的助剂，所述助剂为异氰酸酯烷基取代的环己烷。该助剂占丁羟推进剂的质量百分比含量为0.1%~2.0%。本发明可以在不影响室温固化推进剂初始力学性能、固化工艺等性能的情况下，解决室温固化推进剂的后固化问题，同时改善室温固化推进剂的老化性能，为室温固化推进剂的实际应用奠定基础。

技术领域

本发明涉及固体火箭推进剂和导弹武器技术领域，具体的说涉及一种固体火箭发动机装药用室温固化丁羟推进剂。

背景技术

丁羟推进剂综合性能优良，是目前国内外武器、宇航型号应用最为广泛的复合固体推进剂品种。丁羟推进剂的固化温度一般为50℃～70℃，在固化完成后，推进剂需要经历一个由固化温度降低至常温的降温过程。由于推进剂药柱、衬层、绝热层与壳体的膨胀系数相差较大，药柱在冷却过程中会产生很大的热应力，从而易导致药柱中产生裂纹及界面脱粘现象，破坏了推进剂的结构完整性，严重时可能出现安全事故。解决该问题最好的方法便是降低推进剂的固化温度以缩小固化温度与发动机工作温度间的温度差，从而降低推进剂在固化降温过程中的热应力，这就要求研制出可室温固化的丁羟推进剂。另外，室温固化推进剂亦是降低生产制造成本、建设高效科研生产体系的重要途径。因此研制出各项性能满足实际使用要求的室温固化丁羟推进剂显得尤为重要。

A.E.Oberth等人(AD888195)介绍了多种适用于端羟基粘合剂体系的室温固化催化剂，并指出使用固化催化剂能够明显改善推进剂固化成型效率，提高推进剂力学性能，降低固化温度以减小药柱收缩应力的作用。David C.Sayles等在专利USP4925504中报道，在固体推进剂配方中使用三(乙氧基苯基)铋，可将固化温度降至室温。室温固化的推进剂的力学性能优于三苯基铋催化下60℃下固化所得推进剂，其他性能相当。并指出使用三(乙氧基苯基)铋降低固化温度的固化工艺与高温固化工艺相比，推进剂的制造成本降低显著。

国内的刘训恩、张炜等人研究了三(乙氧基苯基)铋的同分异构体在室温固化推进剂中的筛选应用，报道了不同固化室温固化催化剂制得的推进剂的力学性能，指出三(4-乙氧基苯基)铋催化活性更高，制作的推进剂力学性能更好。

关于室温固化固体推进剂的研究还有很多(AD905526，AD869515，AD876610，AD883867，AD880291，AD888195，USP4038113，USP4038114)，但大都集中在高效固化催化剂的筛选及评价上，有关室温固化推进剂的力学性能也仅有初始力学性能的报道，而对室温固化推进剂是否存在后固化问题及其老化性能都没有报道。

高效固化催化剂的加入的确可以显著降低推进剂的固化温度，得到可室温固化的推进剂，推进剂的初始力学性能也可保持较高的水平。但高效固化催化剂的加入也会导致推进剂固化反应活化能降低，推进剂后固化问题严重，老化性能变差，无法满足实际应用的需要。

发明内容

本发明针对室温固化推进剂后固化严重的问题，提供一种解决室温固化丁羟推进剂后固化问题的方法，在不影响推进剂初始力学性能和固化工艺的情况下，解决室温固化推进剂的后固化问题，达到改善室温固化推进剂老化性能的目的。

本发明的目的还在于提供应用上述解决室温固化丁羟推进剂后固化问题的方法所制备的产品——室温固化丁羟推进剂。

本发明的上述目的通过如下技术方案予以实现：在室温固化推进剂中加入一类阻止室温固化推进剂后固化的助剂，该类助剂为异氰酸酯烷基取代的环己烷，其结构为

式中x、y、z可以为0～10，R₁-R₃为H原子或C_1-10的直链或支链烷基。