【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于复合固体推进剂，具体涉及一种宽燃速调节范围的燃气发生剂及其制备方法和应用。
技术介绍
1、燃气发生剂是一种低温缓燃推进剂，主要为火箭导弹、航天飞机等各种燃气发生器提供动力源。其还可以作为膨胀装置气体源用在飞机应急系统弹射装置上，海上应急充气筏、充气服以及汽车上的安全充气袋等方面。但目前可实现宽燃速调节范围的燃气发生剂多为高氯酸铵（ap）型燃气发生剂，采用端羟基聚丁二烯（htpb）、端羧基聚丁二烯（ctpb）为粘合剂、癸二酸二异辛酯（dos）、己二酸二异辛酯（doa）等为增塑剂，残渣较多（约10%~20%）。采用聚醚类粘合剂及含能增塑剂制备的燃气发生剂燃温调节范围为1000℃~2000℃时，残渣为2.5%~3.5%，但燃速调节范围仅为2.5 mm/s~8.0mm/s（7mpa），存在燃速调节范围窄等问题。
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种宽燃速调节范围的燃气发生剂及其制备方法和应用，其燃速可调范围大；调整低燃速的同时，能够满足低燃温低残渣的特点。
2、为了实现上述目标，本专利技术采用如下的技术方案：一种宽燃速调节范围的燃气发生剂，其包括按重量份计的以下原料：粘合剂：10%~15%；增塑剂：3.4%~8.4%；固化剂：1.0%~1.5%；氧化剂：30%~65%；降温剂：10%~45%；燃速催化剂：0.5%~6.0%；键合剂：0.1~0.3%；其中氧化剂采用100~400μm粗粒级和10μm以下细粒级按任意比混合实现燃速范围的调节。
3、进一步
4、进一步地，所述的增塑剂为乙酰柠檬酸三丁酯（atbc）、邻苯二甲酸二丁酯（dbp）、癸二酸二异辛酯（dos）、己二酸二异辛酯（doa）中一种或几种的组合。
5、进一步地，所述固化剂为甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、多次甲基多异氰酸酯中的一种或几种的组合。
6、进一步地，所述的氧化剂为高氯酸铵（ap）、硝胺氧化剂（rdx/hmx）、5,5’-联四唑-1,1’-二氧羟铵盐（tkx-50）中一种或几种的组合。
7、进一步地，所述的降温剂为草酸铵、二羟基乙二肟、偶氮二甲酰胺中一种或几种的组合。
8、进一步地，所述的键合剂为改性硼酸酯键合剂与醇胺类键合剂中的一种或几种组合。
9、进一步地，所述的燃速催化剂2',2-双（乙基二茂铁基）丙烷、双（乙基二茂铁基）甲烷、辛基二茂铁、亚铬酸铜、氧化铁、三氧化二钴中一种或几种的组合。
10、本专利技术还涉及所述燃气发生剂的制备方法，具体步骤为：
11、s1、先将粘合剂、增塑剂、键合剂和燃速催化剂混匀，在50~60℃保温20min~30min；
12、s2、将s1所得的稀浆混匀，加入降温剂及氧化剂混匀，最后加入固化剂混匀；
13、s3、将s2所得药浆浇注、固化成型，即得燃气发生剂。
14、本专利技术还涉及所述燃气发生剂在燃气发生器中的应用。
15、本专利技术具有以下有益效果：
16、（1）本专利技术采用不同粒度的氧化剂设计，其中粗粒级可降低燃速，而细粒级可提高燃速，两者搭配使用能根据需要调节燃气发生剂的燃速；同时加入的燃速催化剂有助于提高燃速，加入的降温剂有助于降低燃速，通过多种原料的协同使用，能够实现燃速2.5mm/s~35mm/s（7mpa）可调。
17、（2）本专利技术降温剂中的偶氮二甲酰胺能够显著降低燃速和燃温，但其容易导致点火困难，通过加入二羟基乙二肟与之复配使用，能够实现低燃温、低燃速和稳定点火，燃温在900℃~2000℃可调。
18、（3）本专利技术采用氧含量较高的粘合剂和增塑剂搭配使用，配方具有低残渣特性，残渣≤3.0%。
19、（4）本专利技术提供的燃气发生剂力学性能较优，常温抗拉强度1.0mpa~1.8mpa可调，伸长率≥60%。
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1.一种宽燃速调节范围的燃气发生剂，其特征在于，其包括按重量份计的以下原料：粘合剂：10%~15%；增塑剂：3.4%~8.4%；固化剂：1.0%~1.5%；氧化剂：30%~65%；降温剂：10%~45%；燃速催化剂：0.5%~6.0%；键合剂：0.1~0.3%；其中氧化剂采用100~400μm粗粒级和10μm以下细粒级按任意比混合实现燃速范围的调节。
2.根据权利要求1所述的燃气发生剂，其特征在于：所述粘合剂为聚醚类粘合剂或叠氮类粘合剂中的一种或两种的组合；其中聚醚粘合剂为环氧乙烷与四氢呋喃共聚醚（PET/HTPE），叠氮粘合剂为缩水甘油叠氮聚合物（GAP/PBT）。
3.根据权利要求1所述的燃气发生剂，其特征在于：所述的增塑剂为乙酰柠檬酸三丁酯（ATBC）、邻苯二甲酸二丁酯（DBP）、癸二酸二异辛酯（DOS）、己二酸二异辛酯（DOA）中一种或几种的组合。
4.根据权利要求1所述的燃气发生剂，其特征在于：所述固化剂为甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、多次甲基多异氰酸酯中的一种或几种的组合。
5.根据权利要求1所述的燃气发生剂，其特
6.根据权利要求1~5任意一项所述的燃气发生剂，其特征在于：所述的降温剂为草酸铵、二羟基乙二肟、偶氮二甲酰胺中一种或几种的组合。
7.根据权利要求1~5任意一项所述的燃气发生剂，其特征在于：所述的键合剂为改性硼酸酯键合剂与醇胺类键合剂中的一种或几种组合。
8.根据权利要求1~5任意一项所述的燃气发生剂，其特征在于：所述的燃速催化剂2',2-双（乙基二茂铁基）丙烷、双（乙基二茂铁基）甲烷、辛基二茂铁、亚铬酸铜、氧化铁、三氧化二钴中一种或几种的组合。
9.权利要求1~8任意一项所述燃气发生剂的制备方法，其特征在于，具体步骤为：
10.权利要求1~8任意一项所述燃气发生剂在燃气发生器中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种宽燃速调节范围的燃气发生剂，其特征在于，其包括按重量份计的以下原料：粘合剂：10%~15%；增塑剂：3.4%~8.4%；固化剂：1.0%~1.5%；氧化剂：30%~65%；降温剂：10%~45%；燃速催化剂：0.5%~6.0%；键合剂：0.1~0.3%；其中氧化剂采用100~400μm粗粒级和10μm以下细粒级按任意比混合实现燃速范围的调节。
2.根据权利要求1所述的燃气发生剂，其特征在于：所述粘合剂为聚醚类粘合剂或叠氮类粘合剂中的一种或两种的组合；其中聚醚粘合剂为环氧乙烷与四氢呋喃共聚醚（pet/htpe），叠氮粘合剂为缩水甘油叠氮聚合物（gap/pbt）。
3.根据权利要求1所述的燃气发生剂，其特征在于：所述的增塑剂为乙酰柠檬酸三丁酯（atbc）、邻苯二甲酸二丁酯（dbp）、癸二酸二异辛酯（dos）、己二酸二异辛酯（doa）中一种或几种的组合。
4.根据权利要求1所述的燃气发生剂，其特征在于：所述固化剂为甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘佳，龚文明，文灿，边帅，牛草坪，赵海，邓安华，程山，张卓，李小英，
申请(专利权)人：湖北三江航天江河化工科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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