[发明专利]一种低温适应性的低易损性推进剂

说明书

本申请涉及固体推进剂的领域，具体公开了一种低温适应性的低易损性推进剂，以推进剂的总质量为100％计算，各组份的质量百分含量为：粘合剂10％～12％，增塑剂11％～15％，氧化剂45％～60％，硝胺炸药5％～12％，金属燃料5％～19％，固化剂0.6％～0.8％，助剂0.9％～1.5％，其中，粘合剂为3,3‑双叠氮甲基氧丁环‑四氢呋喃共聚醚；增塑剂为1，3‑双(2，3‑二叠氮丙氧基)丙烷和2，2‑二(叠氮甲基)丙烷‑1，3‑二丁酸酯中的任意一种或多种。达到了推进剂具有良好的低温适应性和安全性等特点，可用于高性能战术武器系统或对低温具有较高要求的宇航姿轨控系统动力源。

技术领域

本申请属于固体推进剂技术领域，涉及一种低温适应性的低易损性推进剂。

背景技术

随着各类战术导弹武器系统研制的不断深入和任务的多样化，面临低温极端环境的风险日益增加，固体火箭发动机的工作温度范围越来越宽，使得研究者对固体推进剂的低温性能越来越关注。推进剂低温使用温度从以往的-40℃降低至了-55℃，甚至-60℃的需求。近些年来国内在固体推进剂应用过程中常遇到低温力学性能难以满足使用要求的问题，曾发生发动机低温点火试车故障。因此，研制具有良好低温适应性的固体推进剂是保持固体火箭发动机药柱结构完整性的关键。

固体推进剂的低温性能与组分种类及性能有着密切联系。目前在低易损性推进剂中常有的粘合剂种类主要有端羟基聚醚粘合剂HTPE、叠氮粘合剂GAP和PBT，增塑剂种类主要有BDNPF/A、Bu-NENA、TEGDN、BTTN和TMETN等钝感含能增塑剂，推进剂的玻璃化转变温度一般在-65℃以上。如BDNPF/A增塑的HTPE推进剂的玻璃化转变温度Tg在-45℃左右(Comfort T F.Process in HTPE propellants[C]//NDIA 39th Annual Gun Ammunition/Misliles Rocket Conference,2004)。Bu-NENA增塑的PBT推进剂玻璃化转变温度Tg为-65℃(吴芳.Bu-NENA/PBT推进剂安全性能，固体火箭技术，2019，42(4)：483-487)。

国内外关于提高固体推进剂低温适应性的研究主要是基于降低推进剂玻璃化转变温度和改善推进剂基体与固体填料的界面粘接性能；但现有固体推进剂中很难在玻璃化转变温度、低温力学性能和低易损等方面满足先进固体火箭发动机的综合要求。

发明内容

为了使推进剂具有玻璃化温度低、低温力学性优良和安全好的特点，本申请公开了一种低温适应性的低易损性推进剂。采用玻璃化转变温度在-95℃以下的钝感叠氮含能材料BDAP1和ButBAMP为增塑剂降低推进剂玻璃化温度，通过中性聚合物键合剂NPBA与席夫碱键合剂BAG-1的混合物改善推进剂低温力学性能。

本申请采用如下的技术方案：

一种低温适应性的低易损性推进剂，以推进剂的总质量为100％计算，各组份的质量百分含量为：

粘合剂 10％～12％

增塑剂 11％～15％

氧化剂 45％～60％

硝胺炸药 5％～12％

金属燃料 5％～19％

固化剂 0.6％～0.8％

助剂 0.9％～1.5％，

其中，粘合剂为3,3-双叠氮甲基氧丁环-四氢呋喃共聚醚；

增塑剂为1，3-双(2，3-二叠氮丙氧基)丙烷和2，2-二(叠氮甲基)丙烷-1，3-二丁酸酯中的任意一种或多种。

通过上述技术方案，以PBT为粘合剂、引入与其具有较好相容性及低温性能的钝感含能叠氮增塑剂BDAP1和/或ButBAMP有效降低了推进剂的玻璃化转变温度。