[发明专利]一种端环氧基聚醚化合物及其制备方法与应用

摘要

本发明涉及一种端环氧基聚醚化合物及其制备方法与应用，属于固体推进剂领域。该化合物包括两个端环氧基，其制备方法为：聚醚二元醇与金属钠或氢化钠反应，生成聚醚二元醇钠，聚醚二元醇钠继续与环氧氯丙烷反应脱除氯化钠合成端环氧基聚醚，该类端环氧基聚醚化合物既保留了传统粘合剂的优良结构和性能，又对水等杂质不敏感，同时对ADN、CL‑20和AlH₃等新型含能材料呈现化学惰性，相容性良好，且固化后推进剂药块无气孔，力学性能较好。其制备方法简便易行，无需使用催化剂和分离中间体，产物的环氧值容易控制，便于大规模生产。

主权项

1.端环氧基聚醚化合物在制备复合非异氰酸酯固体推进剂中的应用，其中端环氧基聚醚化合物结构中包括两个端环氧基，结构式如下：其中R、R₁、R₂为烷烃，所述端环氧基聚醚化合物通过如下方法制备得到：聚醚二元醇与氢化钠或金属钠反应生成聚醚二元醇钠，聚醚二元醇钠与环氧氯丙烷反应脱除氯化钠合成端环氧基聚醚；其化学反应式如下所示：其包括如下步骤：向装有机械搅拌、冷凝器和温度计四口瓶中加入聚醚二元醇和溶剂反应体系，分批加入氢化钠或金属钠，控制反应温度为0‑10℃，向其中缓慢滴加环氧氯丙烷，滴加完毕升温回流反应，反应完成后过滤，滤液水洗至中性，无水硫酸镁干燥，旋转蒸发除去溶剂反应体系，即可得到端环氧基聚醚；所述聚醚二元醇为均聚或共聚的聚醚二元醇，所述端环氧基聚醚化合物分子链的长度根据聚醚二元醇分子链的长度进行调节，所述的溶剂反应体系为二氯甲烷或苯，所述的制备方法中聚醚二元醇与氢化钠或金属钠的摩尔比为1:2.5‑2.6，所述的氢化钠或金属钠与环氧氯丙烷的摩尔比为1:1；所述端环氧基聚醚化合物作为固化粘合剂与非异氰酸酯固化剂发生固化反应，制备得到复合非异氰酸酯固体推进剂，其中所述的非异氰酸酯固化剂为咪唑类、酸酐类、聚酰胺类中的一种或多种；所述的复合非异氰酸酯固体推进剂还包括含能材料ADN、CL‑20、HNF或AlH₃中的一种或多种；所述的复合非异氰酸酯固体推进剂的制备方法为：将端环氧基聚醚、硝化甘油和非异氰酸酯固化剂加入烧瓶，搅拌均匀后转移至旋转蒸发器中，真空脱气30分钟，然后加入含能材料，机械搅拌均匀后将物料转移至PTFE模具中，真空脱气后置于烘箱中50±5℃固化三天，即可得到复合非异氰酸酯固体推进剂。