[发明专利]一种包含核壳改性氧化剂的固体推进剂及其制备方法

权利要求书

1.一种包含核壳改性氧化剂的固体推进剂，其特征在于：该固体推进剂包括如下按质量百分比计的组分：

核壳改性氧化剂：20％～55％；常规氧化剂：15％～55％；

粘合剂：5％～9％；金属燃料：14％～20％；

增塑剂：2.5％～12％；燃速催化剂：0.5％～3％；

固化剂：0.4％～1％；功能调节剂：0％～2％；

所述的核壳改性氧化剂是以表面钝化处理后的高氯酸钾作为基体材料，经表面银质化处理后得到的核壳型复合粒子；所述的核壳改性氧化剂的制备方法，包括以下步骤：

1)向高氯酸钾中加入去离子水，在加热条件下充分搅拌1～3小时后，依次加入分散剂、还原剂，搅拌形成高氯酸钾悬浊液；

2)在搅拌条件下，向硝酸银水溶液中逐滴加入氨水，直至最初产生的沉淀刚好溶解，得到溶液；

3)在搅拌条件下，将步骤(2)得到的溶液滴加到步骤(1)的高氯酸钾悬浊液中，继续搅拌至溶液中检测不出未反应的银离子；

4)过滤出步骤(3)溶液中的固体组分，用有机溶剂反复清洗，经烘干处理后，得到核壳改性氧化剂成品；

所述的分散剂为十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、聚乙烯吡咯烷酮高分子表面活性剂中的一种或多种；

所述的还原剂为葡萄糖、麦芽糖、乙醛、乙二醛中的一种。

2.根据权利要求1所述的一种包含核壳改性氧化剂的固体推进剂，其特征在于：步骤(1)中去离子水的加入量为高氯酸钾质量的2～5倍；所述的分散剂用量为高氯酸钾质量的0.01～0.1％；所述的还原剂用量为高氯酸钾质量的5～15％。

3.根据权利要求1所述的一种包含核壳改性氧化剂的固体推进剂，其特征在于：步骤(2)中所述硝酸银水溶液中，硝酸银的质量百分比浓度为(0.03～0.15)g/mL；硝酸银用量按高氯酸钾与硝酸银质量比100：(0.3～40)进行计量。

4.根据权利要求1所述的一种包含核壳改性氧化剂的固体推进剂，其特征在于：所述常规氧化剂为高氯酸铵。

5.根据权利要求1所述的一种包含核壳改性氧化剂的固体推进剂，其特征在于：所述粘合剂为端羟基聚丁二烯、端羟基环氧乙烷与四氢呋喃共聚醚、端羟基3，3-双叠氮甲基氧杂环丁烷四氢呋喃共聚醚中的一种。

6.根据权利要求1所述的一种包含核壳改性氧化剂的固体推进剂，其特征在于：所述金属燃料为铝粉。

7.根据权利要求1所述的一种包含核壳改性氧化剂的固体推进剂，其特征在于：所述增塑剂为癸二酸二辛酯、双-(二硝基丙基)缩甲醛/双-(二硝基丙基)缩乙醛、己二酸二辛酯中的一种或多种。

8.根据权利要求1所述的一种包含核壳改性氧化剂的固体推进剂，其特征在于：所述燃速催化剂为卡托辛、亚铬酸铜、铜络催化剂中的一种或多种的组合。

9.根据权利要求1所述的一种包含核壳改性氧化剂的固体推进剂，其特征在于：所述固化剂为甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯中的一种。

10.根据权利要求1所述的一种包含核壳改性氧化剂的固体推进剂，其特征在于：所述功能调节剂为石墨烯、碳纳米管、氟化石墨中的一种或多种组合。

11.根据权利要求1～10任一项所述的一种包含核壳改性氧化剂的固体推进剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)按照上述质量份数称取上述原料，将粘合剂、金属燃料、增塑剂、燃速催化剂以及功能调节剂，进行充分预混至各组分分散均匀，得预混料浆；

(2)将预混料浆、核壳改性氧化剂、常规氧化剂以及固化剂依次加入到立式混合机内，进行充分混合，使各组分分散均匀一致，成为具有良好工艺性的推进剂药浆，混合时间不少于90min，混合温度为40～60℃；

(3)浇注：采用真空浇注法，将混合均匀的推进剂药浆浇注到发动机壳体或各类模具中，浇注过程中余压不得超过1.33kPa，浇注温度控制在50～60℃；

(4)固化：将浇注好的装药发动机或各类装药模具放入恒温烘箱内恒温固化，固化温度为40～60℃，固化时间为120～216h。