【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及聚氨酯粘合剂的，具体涉及一种自由基固化聚氨酯粘合剂及其制备方法和应用，特别是在制备复合固体推进剂中的应用。
技术介绍
1、聚氨酯粘合剂是指分子主链中含有氨基甲酸酯基团（-nhcoo-）或异氰酸酯基团（-nco）的胶黏剂。由于其分子结构含有氨基甲酸酯基，聚氨酯大分子链之间或与被粘物之间能够形成氢键，分子内聚力强，同时，聚氨酯粘合剂分子链含有柔性软段，因而具有突出的粘接强度、耐磨性、高弹性、耐冲击性能、耐油性以及抗振动性能，被广泛应用于各个领域。
2、聚氨酯粘合剂可分为多异氰酸酯粘合剂，双组份聚氨酯粘合剂及单组分粘合剂。上述粘合剂均是基于异氰酸酯基的高反应活性进行固化。但由于异氰酸酯基团反应活性大，对潮气敏感，毒性较大，且时常含有有毒溶剂，使用时需注意通风，储存时需防水避光，限制了其在一些特定领域的应用，例如复合固体推进剂领域。
3、现役复合固体推进剂用粘合剂一般是基于羟基/异氰酸酯固化体系进行固化的聚氨酯粘合剂，由于异氰酸酯与环境或原料中的水分发生反应，不仅影响了推进剂粘合剂中异氰酸酯/羟基配比，同时异氰酸酯与环境及原料的水份反应会生成二氧化碳气体，该反应会在推进剂药柱中形成气孔，严重推进剂的装药质量。因此对原材料的干燥程度及装药环境湿度要求严苛，而且阻碍了and、nh4no3等易吸水高能材料在推进剂装药生产中的应用。同时，在推进剂装药时，两种活性基团（-oh，-nco）必须严格等量，加料计量的轻微波动都会严重影响装药的质量。因此，研制固化反应过程不受水份影响，而且配方计量钝感的新型粘合剂固化
4、综上所述，需要通过选择合适的不饱和聚氨酯树脂、小分子单体及固化剂，调整粘合剂配方，制备性能优异、储存稳定、固化过程可控的不饱和聚氨酯粘合剂，从而改进聚氨酯粘合剂的固化工艺和性能，进而使其能应用于易吸水高能材料在推进剂装药生产。
技术实现思路
1、为了克服现有聚氨酯粘合剂体系在固体推进剂领域应用过程中存在的问题，本专利技术提供了一种自由基固化聚氨酯粘合剂，其保留了原有聚氨酯树脂的结构和优异力学性能，同时避免了环境湿度和原料水分对粘合剂固化过程产生因影响，且固化简单，操作便捷。
2、本专利技术还提供了一种所述聚氨酯粘合剂的制备方法。
3、本专利技术还提供了一种所述聚氨酯粘合剂固化后得到的弹性体。
4、本专利技术还提供了一种所述聚氨酯粘合剂的应用。
5、本专利技术通过如下技术方案实现
6、一种聚氨酯粘合剂，包括原料和固化剂；
7、所述原料包括第一聚氨酯树脂和/或第二聚氨酯树脂；或者
8、所述原料包括第一聚氨酯树脂和/或第二聚氨酯树脂以及不饱和的反应型单体；
9、所述第一聚氨酯树脂的结构如下：
10、
11、其中，1≤x≤10, 0≤y≤20，0≤n≤20;
12、所述第二聚氨酯树脂的结构如下：
13、
14、其中，0≤a≤20，1≤b≤10，0≤c≤20，0≤p≤20；
15、所述r1为聚己二酸一缩二乙二醇、聚丁二烯、聚己二酸己二醇、聚己二酸丁二醇、聚己内酯、聚丁二烯、聚乙二醇、聚环氧丙烷或聚四氢呋喃中的一种；
16、r2为、、、、、、、、、、、、、或中的一种；
17、r3为、、、、或中的一种；
18、r4为、、、或中的一种，其中，2≤q≤10；
19、r5为r1为-h、-ch3、-ch2ch3、-ch2ch2ch3或-ch2ch2ch2ch3中的一种；
20、r6为、、、或中的一种。
21、所述固化剂的加入量为所述原料的0.5%-3.5wt%；
22、所述不饱和的反应型单体占所述原料重量的0-50wt%。
23、所述不饱和反应性单体包括丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸甲酯、二丙二醇二丙烯酸酯、二缩三丙二醇二丙烯酸酯、环氧树脂二丙烯酸酯、邻苯二甲酸二烯丙酯、丁二醇二甲基丙烯酸酯、乙烯基甲苯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸羟乙酯、四乙二醇二甲基丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、二乙二醇二甲基丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、三聚氰酸三烯丙酯、三羟甲基丙烷三乙烯酸酯、丙烯酸异辛酯或二缩三羟基丙烷四丙烯酸酯中的至少一种。
24、所述原料还包括饱和非反应性单体；
25、所述饱和非反应性单体占原料重量的0-50wt%。
26、所述饱和非反应性单体至少包括邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二丁酯、癸二酸二异辛酯、己二酸二辛酯、癸二酸二丁酯、已二酸二正丁酯、硝化甘油、乙二醇二硝酸酯、丁三醇三硝酸酯、三羟甲基乙烷三硝酸酯、一缩二乙二醇二硝酸酯、二缩三乙二醇二硝酸酯、二叠氮乙酸乙二醇酯或缩水叠氮甘油聚醚中的一种。
27、所述固化剂包括自由基引发剂；或者
28、所述固化剂包括自由基引发剂和促进剂；
29、所述自由基引发剂包括过氧化甲乙酮、过氧化环己酮、过氧化苯甲酰、过氧化叔丁酯、偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、过氧化十二酰、过氧化叔戊酸叔丁酯、过氧化二异丙苯中的至少一种；
30、所述促进剂包括异辛有机酸钴、异辛有机酸钾、异辛有机酸铜、环烷有机酸钴、环烷有机酸钾、环烷有机酸铜、n,n-二甲基苯胺、n,n-二乙基苯胺中的至少一种。
31、一种所述的聚氨酯粘合剂的制备方法，包括将原料与固化剂混的步骤。
32、一种聚胺酯弹性体，由所述的聚氨酯粘合剂于真空下去除气泡后加热固化得到。
33、一种所述的聚氨酯粘合剂的应用，应用于制备复合固体推进剂。
34、所述聚氨酯粘合剂占所述复合固体推进剂质量的10%-30%。
35、相较于现有技术，本专利技术的有益效果如下：
36、（1）本专利技术提供的自由基固化不饱和聚氨酯粘合剂，可根据使用要求，调整各个原料的结构及组成，形成结构、性能可控的粘合剂体系，操作简单，适用性广。
37、（2）本专利技术提供的自由基固化不饱和聚氨酯粘合剂的制备方法，避免了聚氨酯粘合剂固化过程中受湿度影响，确保了粘合剂固化过程中的质量稳定性，同时，可根据引发剂及促进剂的种类，计算各个温度下所需固化时间，达到平稳可控固化，安全性高。
38、（3）本专利技术提供的不饱和聚氨酯粘合剂粘度适宜，固化后力学性能韧性好，低温性能好，固化速度及固化温度适中，使其适用于复合固体推进剂中。
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1.一种聚氨酯粘合剂，其特征在于：
2.根据权利要求1所述聚氨酯粘合剂，其特征在于：
3.根据权利要求1所述聚氨酯粘合剂，其特征在于：
4.根据权利要求1所述聚氨酯粘合剂，其特征在于：
5.根据权利要求4所述聚氨酯粘合剂，其特征在于：
6.根据权利要求1所述聚氨酯粘合剂，其特征在于：
7.如权利要求1所述的聚氨酯粘合剂的制备方法，其特征在于：
8.一种聚胺酯弹性体，其特征在于：
9.如权利要求1所述的聚氨酯粘合剂的应用，其特征在于：
10.如权利要求9所述的聚氨酯粘合剂的应用，其特征在于：
【技术特征摘要】
1.一种聚氨酯粘合剂，其特征在于：
2.根据权利要求1所述聚氨酯粘合剂，其特征在于：
3.根据权利要求1所述聚氨酯粘合剂，其特征在于：
4.根据权利要求1所述聚氨酯粘合剂，其特征在于：
5.根据权利要求4所述聚氨酯粘合剂，其特征在于：
6.根...
【专利技术属性】
技术研发人员：邓剑如，陈娟，张平安，孟德谦，李明瑶，
申请(专利权)人：湖南大学，
类型：发明
国别省市：
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