一种新型复合固体推进剂及其制备方法和处理方法技术

本发明专利技术涉及本发明专利技术涉及一种新型复合固体推进剂及其制备方法和处理方法，属于复合固体推进剂技术领域。属于复合固体推进剂技术领域。本发明专利技术采用端三唑基预聚物与卤代物反应生成三唑鎓基团三维交联的聚合物弹性材料。该弹性体具有稳定的化学交联网络。与目前常规共价键交联聚合物弹性体不同，三唑鎓离子交联的聚合物弹性体遇一元卤代化合物可以发生离子交换反应，使得三维交联网络解离。利用该类弹性体制备固体复合推进剂可实现聚合物交联网络解离，弹性体由固态变为液态，实现废旧固体复合推进剂的高效回收、利用。

A new composite solid propellant and its preparation and treatment

The invention relates to a new composite solid propellant, a preparation method and a treatment method thereof, belonging to the technical field of composite solid propellant. The invention belongs to the technical field of composite solid propellant. The invention uses a triazole terminated prepolymer to react with a halogenate to generate a triazolium group three-dimensional cross-linked polymer elastic material. The elastomer has a stable chemical crosslinking network. Different from the conventional covalent crosslinked polymer elastomers, triazolium ion crosslinked polymer elastomers can undergo ion exchange reaction when encountering monohalides, which makes the three-dimensional crosslinked network dissociated. The solid composite propellant prepared by this kind of elastic system can realize the dissociation of polymer crosslinking network and the transformation of elastomer from solid to liquid, so as to realize the efficient recovery and utilization of waste solid composite propellant.

【技术实现步骤摘要】
一种新型复合固体推进剂及其制备方法和处理方法
本专利技术涉及一种新型复合固体推进剂及其制备方法和处理方法，属于复合固体推进剂

技术介绍
复合固体推进剂作为固体火箭发动机的动力来源，其不仅要满足固体火箭发动机能源需求；同时作为工程构件，复合固体推进剂还需在较宽温度范围内具有一定的力学性能，满足不同工作环境要求。复合固体推进剂是以聚合物交联网络弹性体为连续相、以固体填料为分散相的复合材料，其中聚合物连续相是承载复合固体推进剂力学性能的基体；力学性能稳定、良好的聚合物弹性体是制备高性能复合固体推进剂的前提保障。为确保固体复合推进剂力学性能稳定性，利用具有稳定三维交联网路结构的聚合物弹性体是制备固体复合推进剂的首选材料。因此，自二十世纪四十年代以来，固体复合推进剂先后经历的聚硫橡胶(PSR)复合推进剂、聚丁二烯丙烯酸(PBAA)推进剂、聚丁二烯丙烯酸丙烯腈(PBAN)推进剂、端羧基聚丁二烯(CTPB)复合推进剂、端羟基聚丁二烯(HTPB)复合推进剂、硝酸酯增塑的聚醚复合推进剂(NEPE)以及含能增塑剂增塑的叠氮聚醚复合推进剂等均是采用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新型复合固体推进剂，其特征在于：该复合固体推进剂包括连续相和分散相，该复合固体推进剂中的连续相包括粘合剂、固化剂和增塑剂，粘合剂中三唑官能团的摩尔数与固化剂中卤素的摩尔数的比为0.8～1.2:1；/n以推进剂的总质量为100％计，各组分的百分含量为：/n

【技术特征摘要】
1.一种新型复合固体推进剂，其特征在于：该复合固体推进剂包括连续相和分散相，该复合固体推进剂中的连续相包括粘合剂、固化剂和增塑剂，粘合剂中三唑官能团的摩尔数与固化剂中卤素的摩尔数的比为0.8～1.2:1；
以推进剂的总质量为100％计，各组分的百分含量为：



分散相包括含能组分和金属粉体；
粘合剂为端三唑基预聚物；
固化剂为多官能度端卤素化合物。


2.根据权利要求1所述的一种新型复合固体推进剂，其特征在于：含能组分为氧化剂高氯酸铵(AP)、环三亚甲基三硝胺(RDX)、环四次甲基四硝胺(HMX)、六硝基六氮杂异戊兹烷(CL-20)中的一种或两种以上的混合物；金属粉体为镁(Mg)、铝(Al)、钛(Ti)、硼粉(B)、铍粉(Be)、锆粉(Zr)中的一种或两种以上的混合物，增塑剂为邻苯二甲酸二乙酯(DEP)、2,2-二硝基丙醇缩甲醛和2,2-二硝基丙醇缩乙醛的混合物(A3)或其混合物。


3.根据权利要求1所述的一种新型复合固体推进剂，其特征在于：端三唑基预聚物为端三唑基聚丁二烯、端三唑基聚乙二醇、端三唑基聚环氧乙烷四氢呋喃共聚醚、端三唑基聚叠氮缩水甘油醚或端三唑基聚3,3-二叠氮甲基氧丁环四氢呋喃共聚醚。


4.根据权利要求3所述的一种新型复合固体推进剂，其特征在于：端三唑基聚丁二烯的制备方法为：
(1)将端炔基聚丁二烯溶于正庚烷溶剂中，置于带有机械搅拌和氮气保护的容器中，加入抗坏血酸钠和CuSO4，搅拌均匀；
(2)将叠氮化物加入到步骤(1)的容器中，得到混合物；叠氮化物为苄基叠氮或2-叠氮基乙酸甲酯；
(3)将步骤(2)的混合物在30～80℃、搅拌条件下反应3～6小时，冷却，去除氮气保护；
(4)将步骤(3)得到的反应混合物用蒸馏水萃取三次，旋蒸、干燥后得到端三唑基聚丁二烯；
所述的步骤(1)中，端炔基聚丁二烯、正庚烷溶剂、抗坏血酸钠、CuSO4的质量比为100：180-260：1-2：0.4-0.6；
所述的步骤(2)中，叠氮化物的摩尔数与步骤(1)中端炔基聚丁二烯的端炔基基团的摩尔数比为1:1。


5.根据权利要求3所述的一种新型复合固体推进剂，其特征在于：端三唑基聚乙二醇的制备方法为：
(1)将端叠氮基聚乙二醇溶于四氢呋喃溶剂中，置于带有机械搅拌和氮气保护的容器中，加入抗坏血酸钠和CuSO4，搅拌均匀；
(2)将丙炔醇加入步骤(1)的容器中；
(3)将步骤(2)混合溶液在30～60℃、搅拌条件下反应3～6小时，冷却，去除氮气保护；
(4)将步骤(3)得到的反应混合物用蒸馏水萃取三次，旋蒸、干燥后得到端三唑基聚乙二醇；
所述的步骤(1)中，端叠氮基聚乙二醇、四氢呋喃、抗坏血酸钠、CuSO4的质量比为100：180-600：0.5-1.5：0.3-0.5；
所述的步骤(2)中，加入的丙炔醇的摩尔数与步骤(1)中端叠氮基聚乙二醇的端叠氮基团的摩尔数比为1:1。


6.根据权利要求3所述的一种新型复合固体推进剂，其特征在于：端三唑基聚环氧乙烷四氢呋喃共聚醚的制备方法为：
(1)将端叠氮基聚环氧乙烷四氢呋喃共聚醚溶于四氢呋喃溶剂中，置于带有机械搅拌和氮气保护的容器中，加入抗坏血酸钠和CuSO4，搅拌均匀；
(2)将丙炔醇加入步骤(1)的容器中；
(3)将步骤(2)混合溶液在30...

【专利技术属性】
技术研发人员：翟进贤，郭晓燕，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：北京;11