复合球形药对改性双基推进剂力学性能和燃烧性能的影响

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1、万方数据592朱林，欧江阳，杨晓瑜，王彦君文章编号：1006·9941(2012)05—0592—04复合球形药对改性双基推进剂力学性能和燃烧性能的影响朱林，欧江阳，杨晓瑜，王彦君(泸州北方化学工业有限公司，四川泸州646605)摘要：将RDx、铝粉、催化剂等用硝化棉包覆，制成复合球形药，然后用这种复合球形药制备出改性双基推进剂，测试了这种推进剂的力学性能和燃烧性能。结果表明，采用复合球形药制备的改性双基推进剂比用双基球形药制备的改性双基推进剂的力学性能大幅度提高，低温断裂延伸率从7．84％提高到26．86％，高温最大拉伸强

2、度提高了o．97倍，燃速压强指数从o．38降低到0．30。关键词：物理化学；复合球形药；改性双基推进剂；力学性能；压强指数中图分类号：TJ55；V512；064文献标识码：ADoI：10．3969几issn．1006—9941．2012．05．0161前言改性双基推进剂是含有大量非补强颗粒填充物的高分子复合材料，具有均相非均质结构的特点，目前研究的高能改性双基(CMDB)推进剂配方中硝胺的含量已达到55％以上，大量加入硝胺填料后，在提高CMDB推进剂能量的同时也使推进剂的力学性能大幅下降。1。。尽管影响固体推进剂力学性能的因

3、素有很多，但对于配方基本组分和制造工艺已确定的固体推进剂，与粘合剂基体网络结构的断裂破坏相比，填料与粘合剂基体之间的界面剥离(脱湿)是固体推进剂机械破坏过程的薄弱环节，所以固体颗粒与粘合剂基体的粘接状况是影响推进剂力学性能的关键因素。因此，增强填料与粘合剂之间的界面粘接强度是提高改性双基推进剂力学性能的关键，通常方法是对硝胺炸药颗粒进行适当表面改性和包覆¨。。，陆铭等。4。采用聚氨酯和一些高分子键合剂对黑索今(RDx)进行包覆，达到提高推进剂力学性能的目的”。。安崇伟等¨。研究了一种含能高分子材料包覆RDx，增强RDx和硝化

4、甘油／硝化棉(NG／NC)粘接体系的粘接强度，从而提高CDMB推进剂力学性能。BrodmanBw等‘6。采用硝化棉包覆RDx的方法改善推进剂的力学性能。Kincaid等V1用NC、聚丙酸酯和不同类型的键合剂对推进剂中RDx、HMx填补进行表面处理，使推进剂力学性能和安全性能都得到了较大的改善。但国内尚未收稿日期：2011一09-14；修回日期：2011—12-20作者简介：朱林(1964一)，男，高级工程师，主要从事发射药配方、工艺、性能研究。e—mail：zhuzero@sohu．com见采用复合球形药提高推进剂力学性能的

5、报道。为了进一步探索改善推进剂力学性能的方法，本研究首先将RDx、AI、燃烧催化剂等固体填料用NG／NC溶胶体进行包覆，制备成复合球形药，再用复合球形药采用配浆浇铸工艺制备改性双基推进剂，分析了复合球形药对改性双基推进剂力学性能和燃烧性能的影响。2实验部分2．1原材料硝化纤维素：氮含量12％，泸州北方化学工业有限公司；吸收棉：NG含量20％～30％，泸州北方化学工业有限公司；Ⅱ号中定剂：工业品，重庆长风化工厂；硝化甘油：阿贝尔试验合格(>30min)，泸州北方化学工业有限公司；一缩二乙二醇二硝酸酯：阿贝尔试验合格(>30mi

6、n)，泸州北方化学工业有限公司；铝粉：有效铝含量>99％，粒度吐。=5仙m，鞍山钢铁厂；高氯酸铵(AP)：粒度d5。=120¨m，大连氯酸钾厂；RDx：5类，甘肃银光化学工业集团有限公司；碳酸铅：分析纯，衢州市宏远化试厂；炭黑：C111，天津炭黑有限公司；乙酸乙酯：工业品．纯度≥99．0％，重庆华越化工有限公司；明胶：工业品，粘度≥11．0mPa·s，重庆山城明胶厂；无水硫酸钠：工业品，纯度≥98．0％，四川川眉特种芒硝有限公司；聚合物：实验室合成，M。=2000～3000。2．2设备和仪器1000L成球器(自制)、水筛机(

7、自制)、硝化甘油脱水干燥器(自制)、防爆烘箱(A11，成都天宇)、立式含能材料www．energetic·materials．org．cn万方数据复合球形药对改性双基推进剂力学性能和燃烧性能的影响593混合机(MV一2，航天42所)、电子万能试验机(CMT603，深圳新三思材料检测有限公司)、水下声发射燃速测试仪(DH一2010，陕西东辉控制有限公司)、扫描电子显微镜(EV018，德国卡尔．蔡司)。2．3球形药制备2．3．1双基球形药制备在搅拌状态下，将水、吸收药、硝化棉、Ⅱ号中定剂按配方加入到成球器中，在一定温度下充分}昆

8、溶。混合均匀后加入乙酸乙酯，溶解后的硝化棉在强力搅拌下形成细小的“漆滴”，加入明胶进行保护，此时物料系统形成一个“油／水”型的乳浊液。加入无水硫酸钠，依靠渗透压使“漆滴”硬化。升温驱除乙酸乙酯，得到湿态双基球形药。通过水洗、水筛、烘干，最终得到成品双基球形药，其组分和尺寸见表1。表1双基球