本发明专利技术公开了一种用于推进剂浇铸包覆的无卤无磷聚甲基丙烯酸丁酯包覆材料及制备方法。该用于推进剂浇铸包覆的无卤无磷聚甲基丙烯酸丁酯包覆材料由含聚甲基丙烯酸丁酯的甲基丙烯酸丁酯溶液、氢氧化铝、硅胶、碳酸钾、硫酸钾、碳酸钙和乙基纤维素、过氧化苯甲酰、N,N-二甲基苯胺按质量百分比60~80∶9~16∶4~8∶0.5~1.5∶0.5~1.5∶2.5~6∶3~6∶0.4~0.8∶0.1~0.2混合后进行聚合反应形成，采用浇铸包覆工艺对推进剂进行包覆。本发明专利技术的用于推进剂浇铸包覆的无卤无磷聚甲基丙烯酸丁酯包覆材料具有优异的力学性能，良好的耐烧蚀性能，相容性好，低发烟量，不含卤、磷等元素，无毒性，对人体和环境危害及污染程度低。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及推进剂包覆材料
，具体地讲是。
技术介绍
包覆层是固体火箭推进剂装药的重更组成部分，它的基本作用是控制推进剂装药的燃烧面积，同时又起着对发动机壳体的隔热作用；它的性能决定着火箭发动机的工作状态和使用寿命。随着火箭技术的不断提高，多种高分子材料被应用于包覆。目前研究的推进剂包覆材料主要有硅橡胶、聚氨酯、不饱和聚酯、环氧树脂等。硅橡胶具有优异的热稳定性能，较好的耐高温性能，较低的玻璃化温度，较强的抗硝化甘油迁移能力，但硅橡胶在机械强度方面存在一定缺陷，粘结性能不够稳定可靠，因此其应用受到一定限制(赵凤起，鲍冠苓，王新华，翟振宏.兵工学报，1999,20:83 86)。聚氨酯耐烧蚀性较差，即使在体系中加入大量无机耐烧蚀填料，烧蚀率仍较高。目前，聚氨酯弹性体多用于燃气发生器及内孔装药的包覆层中，国内在某些装药品种也采用了聚氨酯包覆层，但应用不广泛。环氧树脂具有粘结性高，收缩率低(收缩率小于2%)，耐热性好和化学惰性等优点，因此理论上可以作为推进剂的包覆材料。但环氧树脂脆性大、韧性不足、难以满足包覆层的需要，如何提高环氧树脂的韧性(延伸率)就成为环氧包覆材料发展的关键所在。不饱和聚酯材料具有强度高、透明，能在常温环境下固化且固化过程中无副产物，与双基、改性双基推进剂粘接可靠，包覆工艺简单且价格低廉等优点，在双基推进剂的包覆中得到了广泛应用。国外在响尾蛇地空导弹推进剂装药、空军导弹燃气发生器装药、霍特反坦克导弹续航发动机和迪兰达尔目标侵彻弹火箭发动机等装药中都采用不饱和聚酯材料作为包覆层。但是，作为一种热固性树脂，不饱和聚酯固化物存在脆性大、与推进剂线胀系数相差较大的缺点，严重影响与推进剂之间的力学性能匹配，尤其是它的低温延伸率较低，_40°C延伸率仅为2%左右，对装药的应用范围造成一定程度的限制(詹惠安，郑邯勇，赵文忠，王永昌.船舰防化，2009，3:1 5)。随着双基推进剂、改性双基推进剂和复合推进剂的发展，要求包覆材料具有综合优异性能，但现有包覆材料综合性能都较差，而且大多含有磷或齒素化合物添加组分，会产生毒性，影响环境与操作人员健康。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种用于推进剂浇铸包覆的无卤无磷聚甲基丙烯酸丁酯包覆材料，旨在克服现有技术的不足，其具有优良的力学强度，良好的耐烧蚀性能，低发烟量，不含卤、磷等元素，无毒性，对人体和环境的危害及污染程度低等优点。本专利技术的另一个目的是提供一种上述包覆材料的制备方法。实现本专利技术目的的技术解决方案为一种用于推进剂浇铸包覆的无卤无磷聚甲基丙烯酸丁酯包覆材料，由含聚甲基丙烯酸丁酯的甲基丙烯酸丁酯溶液、氢氧化铝、硅胶、碳酸钾、硫酸钾、碳酸钙、乙基纤维素、过氧化苯甲酰和N，N-二甲基苯胺按质量百分比6(Γ809 16 4 8 O. 5 I. 5 O. 5 I. 5 2. 5 6 3 6 O. 4 O. 8 O. Γθ. 2混合后聚合反应形成，其中含聚甲基丙烯酸丁酯的甲基丙烯酸丁酯溶液中聚甲基丙烯酸丁酯的质量分数8%。氢氧化铝、硅胶、碳酸钙粒径在I 20μπι之间，其表面用硅烷偶联剂进行改性处理。一种制备上述用于推进剂浇铸包覆的无卤无磷聚甲基丙烯酸丁酯包覆材料的制备方法，是按质量百分比60 80 9 16 4 8 O. 5 I. 5 O. 5 I. 5 2. 5 6 3 6 O. 4 O. 8O. f O. 2将含聚甲基丙烯酸丁酯的甲基丙烯酸丁酯溶液、氢氧化铝、硅胶、碳酸钾、硫酸钾、碳酸钙、乙基纤维素、过氧化苯甲酰和N，N-二甲基苯胺充分混合，充满药柱与模具之间的间隙，在20-40°C温度下真空脱泡20-40分钟，水浴固化温度确定30-50°C，时间15-30小时，制得本专利技术的聚甲基丙烯酸丁酯包覆材料。 本专利技术的用于推进剂浇铸包覆的无卤无磷聚甲基丙烯酸丁酯包覆材料与现有技术相比，具有明显的进步。(I)聚甲基丙烯酸丁酯作为基体材料的应用赋予包覆材料良好的力学性能好。包覆后的装药在贮存和使用过程中要承受各种压力，包覆层要有足够的机械强度和延伸率，才能防止在应力作用下开裂损坏。(2)氢氧化铝、硅胶、碳酸钾、硫酸钾、碳酸钙和乙基纤维素复合体系的应用赋予材料良好的耐烧蚀性能。(3)氢氧化铝、硅胶、碳酸钾、硫酸钾、碳酸钙和乙基纤维素复合体系的应用可以实现包覆层的无(少)烟化。随着武器的发展，对导弹及发射平台探测能力的提高，导弹自身的隐身能力是目前迫切需要解决的问题。碳酸钾和硫酸钾消烟助剂可避免后燃火焰的生成和烟雾的出现。Al (OH)3在高温作用下，吸热脱水，冷却了内层，从而降低了燃烧性，也减少了发烟量；乙基纤维素增加了体系成炭量。(4)氢氧化铝、硅胶、碳酸钾、硫酸钾、碳酸钙和乙基纤维素复合体系的应用使包覆材料无毒、不挥发，燃烧时不产生含卤素和磷的有害气体与物质，环境友好。(5)过氧化苯甲酰和N，N-二甲基苯胺引发体系的应用使聚合固化温度低，工艺简单，易于操作。具体实施例方式本专利技术的一种用于推进剂浇铸包覆的无卤无磷聚甲基丙烯酸丁酯包覆材料，由含聚甲基丙烯酸丁酯的甲基丙烯酸丁酯溶液、氢氧化铝、硅胶、碳酸钾、硫酸钾、碳酸钙、乙基纤维素、过氧化苯甲酰和N，N- 二甲基苯胺混合后进行聚合反应形成。本专利技术的用于推进剂浇铸包覆的无卤无磷聚甲基丙烯酸丁酯包覆材料制备方法如下按质量百分比60 80 9 16 4 8 O. 5 I. 5 O. 5 I. 5 2. 5 6 3 6 O. 4 O. 8 O.Γ0. 2将含聚甲基丙烯酸丁酯的甲基丙烯酸丁酯溶液、氢氧化铝、硅胶、碳酸钾、硫酸钾、碳酸钙和乙基纤维素、过氧化苯甲酰和N，N- 二甲基苯胺充分混合，充满药柱与模具之间的间隙，并经固化、脱模制得本专利技术的聚甲基丙烯酸丁酯包覆材料。氢氧化铝、硅胶、碳酸钙粒径在I 20μπι之间，其表面用硅烷偶联剂进行改性处理。下面结合实施例详细说明本专利技术用于推进剂浇铸包覆的无卤无磷聚甲基丙烯酸丁酯包覆材料的制备过程。实施例I :溶有聚甲基丙烯酸丁酯的甲基丙烯酸丁酯溶液(8%) 80g，加入氢氧化铝9 g、娃胶4 g、碳酸钾O. 5 g、硫酸钾O. 5 g、碳酸I丐2. 5 g、乙基纤维3 g、过氧化苯甲酰O. 4g和N, N-二甲基苯胺O. I g,搅拌均勻后,把混合物灌入事先预热的模腔内，在30°C温度下真空脱泡30分钟，水浴固化温度确定40°C，时间24小时。包覆材料性能见表I。实施例2 :溶有聚甲基丙烯酸丁酯的甲基丙烯酸丁酯溶液(8%) 70g，加入氢氧化铝14g、娃胶6g、碳酸钾O. 67g、硫酸钾O. 67g、碳酸I丐4g、乙基纤维3. 86g、过氧化苯甲酰O. 6g和N，N- 二甲基苯胺O. 2g，搅拌均匀后，把混合物灌入事先预热的模腔内，在20°C温度下真空脱泡40分钟，水浴固化温度确定50°C，时间15小时。包覆材料性能见表I。实施例3 :溶有聚甲基丙烯酸丁酯碎块的甲基丙烯酸丁酯溶液(8%) 75g，加入氢氧化招10g、娃胶5g、碳酸钾O. 83g、硫酸钾O. 83g、碳酸I丐3g、乙基纤维4. 54g,过氧化苯甲酰O. 6g和N，N- 二甲基苯胺O. 2g,搅拌均匀后，把混合物灌入事先预热的模腔内，在40°C温度下真空脱泡20分钟，水浴固本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于推进剂浇铸包覆的无卤无磷聚甲基丙烯酸丁酯包覆材料，其特征在于所述的材料由含聚甲基丙烯酸丁酯的甲基丙烯酸丁酯溶液、氢氧化铝、硅胶、碳酸钾、硫酸钾、碳酸钙、乙基纤维素、过氧化苯甲酰和N,N？二甲基苯胺按质量百分比60~80∶9~16∶4~8∶0.5~1.5∶0.5~1.5∶2.5~6∶3~6∶0.4~0.8∶0.1~0.2混合后聚合反应形成，其中含聚甲基丙烯酸丁酯的甲基丙烯酸丁酯溶液中聚甲基丙烯酸丁酯的质量分数8%。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王新龙，杨媛媛，周露，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：
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