[发明专利]一种高压强指数低燃温燃气发生剂及其制备方法

说明书

本发明涉及一种高压强指数低燃温燃气发生剂及其制备方法，通过对各组分的选取及对配比的调整，特别是通过主氧化剂与性能调节剂的配合，以及对燃温调节剂配比的调整，得到一种压强指数≥0.60，燃温≤1200℃的燃气发生剂，同时本发明燃气发生器还具有不含金属粉、低残渣和性能易于调节的优点，可用于推力可调的燃气发生器，大幅提高导弹的机动性和突防能力。

技术领域

本发明涉及一种用于燃气发生器和其它气体发生器的高压强指数低燃温燃气发生剂及其制备方法，属于复合固体推进剂燃气发生剂领域。

背景技术

燃气发生剂是复合固体推进剂的一个分支，燃烧产生的燃气作为驱动辅助动力装置的工质，将化学能转变成机械能或电能。由于燃气发生器结构简单、质量轻、使用方便，它被广泛应用于液体火箭涡轮起动器、增压器，固体火箭导弹推力向量控制、弹体和弹头滚动控制的伺服系统、弹射装置、发射车的竖立装置，末助推以及涡轮电机和舵机控制等领域。

先进导弹武器和航天动力控制系统的发展，对燃气发生剂的燃烧性能提出了新的技术要求，灵活的能量控制和释放技术，已成为控制类的燃气发生器发展的重要方向。在保持固体燃气发生器结构简单、体积小、易贮存、便于机动部署、戒备率高、反应快和使用维护方便等优点的前提下，发展燃气发生器的推力调节技术，实现推力的随机可控，可更加合理地分配燃气发生剂的能量。

具有高燃速压强指数的燃气发生剂，可使发动机的推力调节范围更大。采用大的正燃速压强指数的燃气发生剂，喷管截面只要有较小的变化，燃烧室压强变化就会很大。采用高燃速压强指数的推进剂技术，燃气发生器的推力调节比可大于10，甚至可达100，对进一步提高导弹的机动性和突防能力具有重要意义，是先进战术导弹控制系统研制亟待解决的课题。

现有低燃温燃气发生剂技术的典型配方组成是：粘合剂体系为HTPB/DOS/TDI-IPDI，氧化剂为AP，燃温调节剂为草酸羟铵、硝基胍或二羟基乙二肟，燃速催化剂为二茂铁类物质，其压强指数水平一般在0.1～0.45之间，无法达到先进战术导弹控制系统的需求，且现有技术中虽涉及高压强指数的高燃温燃气发生剂的研制，但并未见到针对高压强指数低燃温燃气发生剂的相关报道，本发明填补了该项技术领域空白。

发明内容

本发明的目的在于克服上述缺陷，提供一种高压强指数低燃温燃气发生剂及其制备方法，通过对各组分的选取及对配比的调整，得到一种压强指数≥0.60，燃温≤1200℃的燃气发生剂，同时具有不含金属粉、低残渣和性能易于调节的优点，可用于推力可调的燃气发生器，可大幅提高导弹的机动性和突防能力。

为实现上述发明目的，本发明提供如下技术方案：

一种高压强指数低燃温燃气发生剂，包括以下质量百分比的组分：

所述主氧化剂为5,5’-双四唑-1,1’-二氧二羟铵盐、环三次甲基三硝胺、三氨基胍硝酸盐中的一种或一种以上组合；

所述性能调节剂为聚丙烯酸铁、亚铬酸铜、正辛基二茂铁、叔丁基二茂铁、三苯基铋、乙酰丙酮铁、碳黑、三[1,-(2-甲基氮丙啶)]氧化膦、三乙醇胺或N,N-二苯基对苯二胺中的一种或一种以上组合。

进一步的，一种高压强指数低燃温燃气发生剂，包括以下质量百分比的组分：

进一步的，粘合剂体系包括粘合剂、固化剂和增塑剂；

所述粘合剂为端羟基聚丁二烯；所述固化剂为甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯或4,4’-二环己基甲烷二异氰酸酯中的一种或一种以上组合；所述增塑剂为癸二酸二辛酯、乙酰柠檬酸三乙酯或甘油三碳酸三乙酯中的一种或一种以上组合。

进一步的，所述辅助氧化剂为高氯酸铵。