[发明专利]一种固化体系和含有该固化体系的固体推进剂及制备方法

说明书

本发明涉及一种固化体系和含有该固化体系的固体推进剂及制备方法，属于固体推进剂制备技术领域。该固化体系固化过程不受水分影响，可降低环境湿度和原材料水分对推进剂性能的影响，有利于提高推进剂的性能稳定性和可靠性；并且该固化体系还具有固化反应活性高、反应速率可控，与硝酸酯增塑剂等高能组分化学相容性好，力学性能优良等优点。

技术领域

本发明涉及一种固化体系和含有该固化体系的固体推进剂及制备方法，属于固体推进剂制备技术领域。

背景技术

先进的固体推进剂技术是先进战略、战术导弹武器装备的核心关键技术，直接决定着导弹武器动力系统的性能水平。随着战场环境的复杂多变和战争形式的多样化，未来战争对武器系统高可靠性的要求不断升级，环境适应性更强、性能更加稳定可靠势必是未来推进剂技术发展的重要趋势。可以预期，摆脱环境条件因素对导弹武器制造、储存、使用等影响必将越来越受到重视。

当前，HTPB、NEPE等复合固体推进剂均采用异氰酸酯作为固化剂，羟基与异氰酸酯反应具有进程温和，无小分子产生，形成的推进剂力学性能良好等优点。但是，异氰酸酯固化体系反应机理受水分影响，导致其应用也面临一些问题，首先，异氰酸酯固化剂易与水分反应产生二氧化碳气体，使推进剂产生气孔并影响工艺和力学性能；其次，水分影响推进剂的固化参数，导致不同环境湿度下生产的推进剂力学性能波动大，影响性能的稳定性和可靠性；对于关键原材料，尤其是粘合剂在使用前必须进行除水处理及检测，耗时耗资；另外，ADN与异氰酸酯固化剂化学相容性较差，限制了ADN的工程化应用。因此，设计出可适用于高能固体推进剂，反应机理不受水分影响的非异氰酸酯固化体系是非常实用的技术需求。

国内外非异氰酸酯固化体系应用较为成熟的是丁羧推进剂，其反应原理主要是利用羧基的活泼氢与环氧或氮丙啶基团反应，该固化过程具有不受水分影响优点，但是推进剂的能量和力学性能较低，制约了推进剂的应用。

发明内容

本发明的技术解决问题是：于克服现有技术的上述不足，提供一种固化体系和含有该固化体系的固体推进剂及制备方法，该固体推进剂的固化反应机理不受水分影响，可降低环境温湿度和原材料水分对推进剂性能的影响，并且该固化体系还具有固化反应活性高、与硝酸酯增塑剂等高能组分化学相容性良好，力学性能优良等优点，能够满足先进战术武器对推进剂高可靠性、强环境适应性的技术需求。

本发明的技术解决方案是：

一种固化体系，该固化体系包括粘合剂、固化剂和固化催化剂；

以固化体系的总质量为100％计算，固化体系中的各组分的质量百分含量为：

粘合剂 70％-96.6％

固化剂 3.2％-28.5％

固化催化剂 0.2％-1.5％

所述的粘合剂为端羟基环氧乙烷-四氢呋喃共聚醚PET，数均分子量为4000～10000；

所述的固化剂为两官能度或多官能度的端环氧基的液态小分子环氧树脂，优选双酚A型环氧树脂E54、双酚A型环氧树脂E51、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚中的一种或两种以上的混合物；

所述的固化催化剂为3，5-二异丙基水杨酸铬和三氟化硼乙醚络合物的混合物，以固化催化剂的质量为100％计算，三氟化硼乙醚络合物的质量百分含量为60％-90％，优选80％；

3，5-二异丙基水杨酸铬是一种络合物，结构式如下：

3，5-二异丙基水杨酸铬的制备方法，该方法的步骤包括：

(1)配置三氧化铬和乙酸的混合溶液；

(2)将无水甲醇加入到步骤(1)得到的混合溶液中，然后加热至60-65℃开始回流，回流至溶液变为深绿色；