一种端羟基聚合物的增塑方法技术

本发明专利技术公开了一种端羟基聚合物的增塑方法，是将A16作为增塑剂对HTPB进行增塑处理。具体的增塑处理过程如下：步骤一、称取一定质量比的HTPB和A16；步骤二、混合搅拌处理：将步骤一中的HTPB和A16混合并快速搅拌，搅拌速率：50～1000r/min，搅拌时间：1～3000s；步骤三、将搅拌后的混合液体抽真空去除气泡，真空度为‑0.90～‑1.00KPa，真空处理时间：1～2000s。本发明专利技术提供的处理方法中涉及的含能增塑剂既能与端羟基聚合物很好地相容，又能提高浇注PBX炸药的能量输出水平。经过增塑后的粘结体系黏度大大降低，且力学性能优于常用惰性增塑剂增塑的粘结体系。

A plasticizing method for hydroxyl terminated polymers

The invention discloses a plasticizing method of hydroxyl-terminated polymer, in which A16 is used as plasticizer to plasticize HTPB. The specific plasticizing process is as follows: step 1, weigh HTPB and A16 with a certain mass ratio; step 2, mixing and stirring treatment: mix HTPB and A16 in step 1 and stir quickly, stirring rate: 50-1000r/min, stirring time: 1-3000s; step 3, vacuum the mixed liquid after stirring to remove bubbles, vacuum The temperature is 0.90 ~ 1.00KPa, and the vacuum treatment time is 1 ~ 2000s. The energetic plasticizer involved in the treatment method can not only be well compatible with hydroxyl terminated polymers, but also improve the energy output level of pouring PBX explosive. After plasticization, the viscosity of the bonding system is greatly reduced, and the mechanical properties are better than those of the common inert plasticizer plasticized bonding system.

【技术实现步骤摘要】
一种端羟基聚合物的增塑方法
本专利技术属于复合材料领域，具体涉及一种端羟基聚合物的增塑方法。
技术介绍
现代武器的迅速发展和应用，尤其是高新技术武器日益强调高效毁伤，对炸药的能量和性能等提出了越来越高的要求，即较高的能量和优良的力学性能。浇注-固化型聚合物粘结炸药(浇注PBX)是以高能炸药为主体、由粘结剂和增塑剂为主要载体的混合炸药。液相载体的性质既对PBX炸药的各种性能(能量性能、力学性能、燃烧性能等)有重要的影响，又决定了PBX的成型工艺。目前使用最为成熟的粘结剂是端羟基聚丁二烯(HTPB)，其增塑剂为癸二酸二异丁酯(DOS)，该粘结体系具有优异的安定性和工艺性能，但大量使用会降低炸药的能量输出。在保证HTPB成熟工艺性能的前提下，为进一步提高浇注PBX的能量，开发与HTPB相容的含能增塑剂成为主要的途径之一。增塑剂可以改善浇注PBX的加工性、柔韧性和低温力学性，在浇注PBX、推进剂和发射药配方中占有较大比例。与传统的惰性增塑剂相比，含能增塑剂的密度较大，燃烧时能够释放大量的热量和生成低分子量的气体，因而可以提高炸药的能量水平。但是，目前常用的含能增塑剂在感度、相容性及迁移性等方面的缺点越来越突出，且极性较强，与HTPB相容性差，不能起到很好的增塑作用。新型含能增塑剂(2,2-二硝基丙基)-2-己基硅酸酯(A16)是硝基类含能增塑剂的一种，分子结构中既有链节较长的烷基以提供良好的分子柔顺性和低的玻璃化转变温度，又有硝基赋予其适当的含能特性。A16分子极性低，与HTPB相容性好。本专利技术采用A16作为HTPB的含能增塑剂，一方面可利用A16的低极性与HTPB相容性良好，取得良好的增塑效果；另一方面A16分子中的含能基团又可改善浇注PBX炸药的的氧平衡，提高炸药的能量输出。
技术实现思路
本专利技术解决了惰性增塑剂带来浇注PBX的能量损失，且常用含能粘结剂与HTPB相容性不好而造成增塑效果不佳的问题，提供了一种既能取得良好增塑效果，又能减少能量损失的HTPB增塑方法。增塑后的粘结体系感度较低，力学性能优于常用惰性粘结剂。本专利技术采用的技术方案如下：一种端羟基聚合物的增塑方法，是将A16作为增塑剂对HTPB进行增塑处理。更进一步的方案是：具体的增塑处理过程如下：步骤一、称取一定质量比的HTPB和A16；步骤二、混合搅拌处理：将步骤一中的HTPB和A16混合并快速搅拌，搅拌速率：50～1000r/min，搅拌时间：1～3000s；步骤三、将搅拌后的混合液体抽真空去除气泡，真空度为-0.90～-1.00KPa，真空处理时间：1～2000s。更进一步的方案是：所述的HTPB相对分子量为1000～10000。更进一步的方案是：所述的A16为(2,2-二硝基丙基)-2-己基硅酸酯，分子式为C18H36N2O6Si。更进一步的方案是：所述的搅拌方式，包括搅拌、捏合、螺杆混合等通用高黏液体混合方式。本专利技术提供的处理方法中涉及的含能增塑剂既能与端羟基聚合物很好地相容，又能提高浇注PBX炸药的能量输出水平。经过增塑后的粘结体系黏度大大降低，且力学性能优于常用惰性增塑剂增塑的粘结体系。附图说明图1为30℃下增塑比对HTPB/DOS及HTPB/A16两种体系黏度的影响规律；图2为温度对HTPB/DOS及HTPB/A16两种体系黏度的影响规律。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术做详细描述。实施例1(1)称取20g相对分子量为2000的HTPB液体置于锥形瓶中；(2)称取10gA16，加入HTPB中，用磁力搅拌器快速搅拌，搅拌速率500r/min，搅拌时间300s；(3)混合后的液体在-0.91Kpa下真空处理600s。实施例2(1)称取20g相对分子量为3000的HTPB液体置于圆底烧瓶中；(2)称取20gA16，加入HTPB中，用电动搅拌机快速搅拌，搅拌速率300r/min，搅拌时间600s；(3)混合后的液体在-0.92Kpa下真空处理600s。实施例3(1)称取300g相对分子量为5000的HTPB液体置于捏合机中；(2)称取200gA16，加入HTPB中，采用捏合机进行搅拌，搅拌速率50r/min，搅拌时间1800s；(3)混合后的液体在-0.91Kpa下真空处理900s。实施例4(1)称取20g相对分子量为8000的HTPB置于转矩流变仪中；(2)称取30gA16，加入HTPB中，进行搅拌，搅拌速率30r/min，搅拌时间1500s；(3)混合后的液体在-0.91Kpa下真空处理1800s。部分测试数据如下：表130℃下不同增塑比的HTPB/A16黏度表1为30℃下不同增塑比的HTPB/A16黏度，由表中数据可见，增塑后HTPB/A16体系的黏度与纯HTPB相比大幅降低。表2不同增塑比下HTPB/DOS及HTPB/A16两种体系固化胶的拉伸性能表2为不同增塑比下HTPB/DOS及HTPB/A16两种体系固化胶的拉伸性能，由表可见，在相同增塑比条件下，HTPB/A16固化胶的拉伸强度和延伸率均比HTPB/DOS固化胶大，模量却比HTPB/DOS固化胶小，说明HTPB/A16固化胶的拉伸性能优于HTPB/DOS。图1为30℃下增塑比对HTPB/DOS及HTPB/A16两种体系黏度的影响规律，由图可见，在相同增塑比条件下，HTPB/A16的黏度大于HTPB/DOS，但随着增塑剂质量比的增加，A16对体系黏度降低的幅度大于DOS，两种体系的黏度变得更接近。图2为温度对HTPB/DOS及HTPB/A16两种体系黏度的影响规律，由图可知，增塑比为1:1时，随着温度的升高，两种体系的黏度逐渐降低，但HTPB/A16体系的黏度降低幅度更大，当温度升至70℃时，两种体系的黏度相当。尽管这里参照本专利技术的解释性实施例对本专利技术进行了描述，上述实施例仅为本专利技术较佳的实施方式，本专利技术的实施方式并不受上述实施例的限制，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种端羟基聚合物的增塑方法，其特征在于是将A16作为增塑剂对HTPB进行增塑处理。

【技术特征摘要】
1.一种端羟基聚合物的增塑方法，其特征在于是将A16作为增塑剂对HTPB进行增塑处理。2.根据权利要求1所述端羟基聚合物的增塑方法，其特征在于：具体的增塑处理过程如下：步骤一、称取一定质量比的HTPB和A16；步骤二、混合搅拌处理：将步骤一中的HTPB和A16混合并快速搅拌，搅拌速率：50～1000r/min，搅拌时间：1～3000s；步骤三、将搅拌后的混合液体抽真空去除气泡，真空度为-0.9...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖春，张毅，王德海，郑保辉，谢虓，罗观，李尚斌，
申请(专利权)人：中国工程物理研究院化工材料研究所，
类型：发明
国别省市：四川,51