【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种有机硅嵌段共聚物、其制备方法及固体推进剂键合剂应用，属于高分子合成，精细化学品及固体推进剂应用。
技术介绍
1、复合固体推进剂是一种以聚合物为连续相，固体颗粒为填料的含能复合高分子材料。其力学性能影响因素很多，保证固体颗粒与粘合剂界面的有效粘结是复合固体推进剂获得优良力学性能的必要条件。为了改善固体推进剂中氧化剂和粘合剂界面之间的粘结强度，常在推进剂配方中加入键合剂。按照固体推进剂键合原理，键合剂分子设计必须满足三个条件，即能聚集在推进剂中充填的氧化剂固体颗粒表面；可在氧化剂颗粒表面形成硬而韧的外壳层；有剩余的足够官能团，以形成主化学键，使粘合剂网络与上述硬壳层化学键合。
2、目前，固体推进剂用小分子键合剂多为针对高氯酸铵(ap)有效的小分子极性化合物，如氮丙啶类、醇胺衍生物类等。其中以氮丙啶类（如三-(2-甲基氮丙啶)氧化磷，代号mapo）应用最为广泛。此外，1990年首次公开了一种聚合物型大分子键合剂（npba），npba中性聚合物键合剂为丙烯腈和丙烯酸羟酯共聚产物，大分子结构中引入了腈基（c≡n）和羟基（oh）。专利技术人之前公开了一种大分子键合剂，其由含双氰基的丙烯酸酯共聚物组成，由于共聚物功能链节上含两个腈基，吸附作用强，获得了非常优异的键合效果。然而，该键合剂表面迁移特性还需改善。如何在保证相容性前提下，促进键合剂表面迁移性，从而实现键合剂高效键合是含能材料专家一直以来追求的目标。
技术实现思路
1、本专利技术利用有机硅链段与极性聚合物链段
2、本专利技术采用的技术方案是：
3、一种有机硅嵌段共聚物，其化学结构式如下：
4、；
5、其中，x为4-氰基戊基；p=2～50；q=2～50；m= 4～100；n = 1～10。
6、本专利技术公开了上述有机硅嵌段共聚物的制备方法，包括如下步骤：将氰基聚合物、异氰酸酯基硅油反应，得到所述有机硅嵌段共聚物。
7、本专利技术中，氰基聚合物、异氰酸酯基硅油的反应在有机锡化合物，比如二月桂酸二丁基锡催化下进行；反应的温度为50～120℃，时间为1～8小时。优选的，氰基聚合物、异氰酸酯基硅油、有机锡化合物的质量比为（100～500）∶（5～30）∶（0.005～0.05）。优选的，氰基聚合物、异氰酸酯基硅油、有机锡化合物的质量比为（150～300）∶（8～20）∶（0.01～0.03）。
8、本专利技术中，以环硅氧烷单体、异氰酸酯双封头为原料制备异氰酸酯基硅油；以4,4-偶氮双(4-氰基戊醇) 为引发剂，丙烯酸丁酯与丙烯腈为原料，聚合反应制备氰基聚合物。优选的，制备异氰酸酯基硅油时，以甲磺酸化合物为催化剂；聚合反应的温度低于90℃，时间为1～24小时。优选的，聚合物反应在氮气中进行，聚合反应的温度为85～90℃。
9、本专利技术公开了一种复合固体推进剂，包括氧化剂和粘合剂，还包括上述有机硅嵌段共聚物作为的键合剂。
10、本专利技术公开了上述有机硅嵌段共聚物在固体推进剂中的应用。
11、具体的，所述有机硅嵌段共聚物作为键合剂在固体推进剂中的应用。优选的，所述有机硅嵌段共聚物改善固体推进剂的力学性能。
12、本专利技术公开的有机硅嵌段共聚物的制备方法，包括异氰酸酯双封头合成、开环聚合制异氰酸酯基硅油、自由基聚合制备氰基聚合物、偶联共聚合反应，得到所述有机硅嵌段共聚物。具体的，以氨基双封头、固体光气为原料，制备异氰酸酯双封头；以环硅氧烷单体、异氰酸酯双封头为原料，制备异氰酸酯硅油；以4,4-偶氮双(4-氰基戊醇)引发丙烯酸丁酯与丙烯腈聚合，制备氰基聚合物；以异氰酸酯硅油、氰基聚合物共聚反应，制备有机硅嵌段共聚物。
13、本专利技术与现有技术相比的显著优点是：
14、（a）在保证键合剂聚合物侧基上包含可与氧化剂发生吸附作用的酰胺基和有机硅的前体下，嵌段共聚物具有优异的表面迁移性，在与复合固体推进剂中氧化剂固体颗粒表面接触时，极易在颗粒表现浸润、铺展成膜。
15、（b）嵌段共聚物型键合剂分子结构中引入羟基等活性基团，可与推进剂配方中异氰酸酯基固化剂发生反应，结合聚合物本身对氧化剂颗粒的包覆，因而可在固体氧化剂颗粒表面形成“增韧包覆层”，这是其具有键合特性、防止推进剂药柱“脱湿”的原理所在。
16、（c）有机嵌段共聚物型键合剂具有优异的高低温特性，即受温度影响其力学性能变化平缓，既不会高温发粘，也不会低温变脆，将其引入嵌段共聚物型键合剂分子结构中，其在固体推进剂中氧化剂表面形成“增韧”层后可将多点物理吸附作用与有机硅分子链柔顺性强有机结合，从而改善复合固体推进剂高温力学性能。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种有机硅嵌段共聚物，其特征在于，具有如下结构：
2.权利要求1所述有机硅嵌段共聚物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将氰基聚合物、异氰酸酯基硅油反应，得到所述有机硅嵌段共聚物；
3.根据权利要求2所述有机硅嵌段共聚物的制备方法，其特征在于，反应在有机锡化合物催化下进行；反应的温度为50～120℃，时间为1～8小时。
4.根据权利要求3所述有机硅嵌段共聚物的制备方法，其特征在于，氰基聚合物、异氰酸酯基硅油、有机锡化合物的质量比为（100～500）∶（5～30）∶（0.005～0.05）。
5.根据权利要求2所述有机硅嵌段共聚物的制备方法，其特征在于，以环硅氧烷单体、异氰酸酯双封头为原料制备异氰酸酯基硅油；以4,4-偶氮双(4-氰基戊醇) 为引发剂，丙烯酸丁酯与丙烯腈为原料，聚合反应制备氰基聚合物。
6.根据权利要求5所述有机硅嵌段共聚物的制备方法，其特征在于，制备异氰酸酯基硅油时，以甲磺酸化合物为催化剂；聚合反应的温度低于90℃，时间为1～24小时。
7.一种复合固体推进剂，包括氧化剂和粘合剂，其特征
8.权利要求1所述有机硅嵌段共聚物在固体推进剂中的应用。
9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，所述有机硅嵌段共聚物作为键合剂在固体推进剂中的应用。
10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，所述有机硅嵌段共聚物改善固体推进剂的力学性能。
...【技术特征摘要】
1.一种有机硅嵌段共聚物，其特征在于，具有如下结构：
2.权利要求1所述有机硅嵌段共聚物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将氰基聚合物、异氰酸酯基硅油反应，得到所述有机硅嵌段共聚物；
3.根据权利要求2所述有机硅嵌段共聚物的制备方法，其特征在于，反应在有机锡化合物催化下进行；反应的温度为50～120℃，时间为1～8小时。
4.根据权利要求3所述有机硅嵌段共聚物的制备方法，其特征在于，氰基聚合物、异氰酸酯基硅油、有机锡化合物的质量比为（100～500）∶（5～30）∶（0.005～0.05）。
5.根据权利要求2所述有机硅嵌段共聚物的制备方法，其特征在于，以环硅氧烷单体、异氰酸酯双封头为原料制备异氰酸酯基硅油...
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。