[发明专利]丁羟无铝推进剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种丁羟无铝推进剂及其制备方法，该原料包括按质量分数计的粘合剂7.5%~8.0%，增塑剂2.5%~3.5%，固化剂0.5%~1.0%，氧化剂63%~74%，硝胺炸药10%~20%，燃速催化剂1.5%~2.5%，燃烧稳定剂1.0%~3.0%，其原料还包括0.5%~2%的燃速调节剂，燃速调节剂为有机钡盐、金刚烷胺衍生物、二茂铁基季铵盐中的一种或多种。本发明提供的丁羟无铝推进剂具有少烟低特征信号，在16MPa~24MPa范围内具有较低的燃速压强指数，保证了高压强发动机工作的稳定性。

技术领域

本发明涉及复合固体推进剂技术领域，具体为一种丁羟无铝推进剂及其制备方法。

背景技术

随着导弹技术的发展，高压强、高加速以及强隐身飞行能力已成为战术导弹的发展方向。机载空地导弹一般采用单室双推力发动机，发动机助推级推力大，工作压强高，燃烧时间短；巡航级推力小，工作压强低，持续时间长。同时，为了增强机载空地导弹的环境适应能力，要求推进剂烟雾少，具有低特征信号。

机载空地导弹发动机优异性能的发挥依赖于固体推进剂的燃烧性能和烟雾信号。固体推进剂燃速压强指数越低，燃烧越稳定，发动机的弹道性能就越安全可控；固体推进剂中不添加铝粉，采用硝胺炸药替代部分氧化剂，可以大幅度降低推进剂燃烧产物中烟的生成量，减弱了红外、可见光等特征信号，提升了导弹的隐身能力。

由于所述固体推进剂工作压强高，不含铝粉、添加了硝胺炸药，因而存在燃速压强指数高的问题，这会严重影响固体火箭发动机正常工作的可靠性。

现有技术中，通常采用在丁羟推进剂中加入草酸铵、碳酸盐、纳米铝粉和金属氧化物等燃速调节剂，实现降低推进剂燃速压强指数。但是，这类物质会对推进剂产生较大负面影响，如工作压强超过9MPa，草酸铵降低燃速压强指数失效，碳酸盐为惰性材料，会显著降低推进剂的能量性能；纳米铝粉和金属氧化物会导致推进剂的工艺性能变差，增加推进剂的烟雾特征信号。

发明内容

本发明提供一种丁羟无铝推进剂及其制备方法，能够提升丁羟推进剂性能，具有少烟低特征、低燃速压强指数等优点。

本发明的技术方案是，一种丁羟无铝推进剂，包括按重量百分数计的以下原料：粘合剂7.5％-8.0％，增塑剂2.5％-3.5％，固化剂0.5％-1.0％，氧化剂63％-74％，硝胺炸药10％-20％，燃烧稳定剂1.0％-3.0％，燃速催化剂1.5％-2.5％和燃速调节剂0.5％～2％；其中燃速调节剂为有机钡盐、金刚烷胺衍生物、二茂铁基季铵盐中的一种或多种。

进一步地，所述粘合剂为端羟基聚丁二烯HTPB，增塑剂为癸二酸二异辛酯GZ，固化剂为甲苯二异氰酸酯TDI，氧化剂为高氯酸铵AP。

进一步地，所述硝胺炸药为黑索今RDX或奥克托今HMX。

进一步地，所述燃速催化剂为2,2-双乙基二茂铁丙烷GFP或辛基二茂铁XMT

进一步地，所述燃烧稳定剂为碳化锆ZrC、氧化镁MgO、二氧化钛TiO₂

进一步地，所述有机钡盐中位粒径5～15μm，钡含量39％～41％，水分含量不大于0.1％。

进一步地，所述金刚烷胺衍生物中位粒径5～15μm，碳含量67.8％，氢含量10.9％，氧含量12％，氮含量2.6％，氯含量6.7％，水分含量不大于0.1％。

进一步地，所述二茂铁基季铵盐中位粒径5～15μm，铁含量8.2％～8.5％，水分含量不大于0.1％。

本发明还涉及所述丁羟无铝推进剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)按照配比称取各原料；