[发明专利]固体火箭发动机用聚苯乙烯喷堵及其发泡方法

说明书

本发明属于固体火箭发动机技术领域，具体涉及一种固体火箭发动机用聚苯乙烯喷堵及其发泡方法。该方法利用蒸汽发生器产生的高温蒸汽加热发泡模具，使可发性聚苯乙烯受热发泡成产品形状。通过控制蒸汽温度、压力和流量实现快速发泡，实现了低密度喷堵的发泡。与水煮工艺相比，该工艺发泡率高，发泡时间短，生产效率高。

技术领域

本发明属于固体火箭发动机技术领域，具体涉及一种固体火箭发动机用聚苯乙烯喷堵及其发泡方法。

背景技术

喷堵是固体火箭发动机的重要零件，通常安装在喷管喉衬部位。喷堵一方面起到在发动机点火初期建压的作用，另一方面起到密封、防潮的作用。可发性聚苯乙烯(EPS)是含有发泡剂(低沸点烃)的聚苯乙烯和苯乙烯共聚物。用其生产的发动机喷堵具有密度低、密封性好、防潮、破堵后无喷出物等优点。

传统的喷堵生产通常采用水煮工艺，水煮工艺具有温度稳定、易操作等优势，但是由于换热效率低，不能生产密度低于0.3g/cm³的喷堵，同时发泡时间长(60min)，效率低。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是：如何改变传统喷堵生产工艺，提高喷堵膨胀率，实现低密度喷堵生产，提高喷堵生产效率。

(二)技术方案

为解决上述技术问题，本发明提供一种固体火箭发动机用聚苯乙烯喷堵发泡方法，所述方法包括：

步骤1：根据喷堵要求重量称量可发性聚苯乙烯待用；

步骤2：准备发泡模具，将称好的原料装入发泡模具中；

步骤3：将安装好的发泡模具放入蒸汽发泡装置的发泡容器中；

步骤4：通过管路将蒸汽发泡装置的发泡容器和蒸汽发生器连接；

步骤5：蒸汽发生器产生水蒸汽作为热源对发泡模具加热；

步骤6：调节蒸汽发生器的出口温度至M℃±5℃；

步骤7：调节发泡容器内蒸汽压力在X～YMPa之间；

步骤8：加热Smin；

步骤9：拿出发泡模具空冷，待发泡模具冷却后取出喷堵。

其中，所述发泡模具为铝制模具。

其中，所述M℃为108℃。

其中，所述XMPa为0.1Mpa。

其中，所述YMPa为0.3Mpa。

其中，所述Smin为10min。

其中，所述喷堵最低密度为0.25g/cm³。

其中，所述蒸汽发生器为标准设备，通过控制面板控制蒸汽温度。

其中，所述发泡容器装有压力表、安全阀和测温装置，可实时显示发泡容器内温度、压力。

其中，所述发泡模具放置于发泡容器内部，可同时放置多套模具；所述蒸汽发生器和发泡容器通过管路连接，可以通过阀门控制气体流量；通过调节排气阀可以调节发泡容器内压力。

此外，本发明还提供一种由上述发泡方法所制备的喷堵。

(三)有益效果

与现有技术相比较，本发明提供一种火箭发动机用聚苯乙烯喷堵及其发泡方法。该方法利用蒸汽发生器产生的高温蒸汽加热发泡模具，使可发性聚苯乙烯受热发泡成产品形状。通过控制蒸汽温度、压力和流量实现快速发泡，实现了低密度喷堵的发泡。与水煮工艺相比，该工艺发泡率高，发泡时间短，生产效率高。