高固体含量高强度丁羟推进剂性能

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1971年美国建成年产5000吨的HTPB装置。HTPB以其价格低于CTPB、耐老化性好、贮存期长等优点，成为推进剂胶粘剂领域最有发展前景的品种之一。高强度羟基丁二烯推进剂它以端羟基聚丁二烯（HTPB）为粘合剂，推进剂体系包括增强剂，增强剂为三（2-甲基-1-氮丙啶）氧化膦（MAPO）及其衍生物并选自芳族二胺，芳香醇胺、脂环族环氧树脂的一种或多种混合物。三（2-甲基-1-氮杂吡啶）氧化膦及其衍生物增强了固体填料和粘合剂系统之间的粘合。芳香族二胺、芳香醇胺和脂环族环氧树脂通过共同作用提高了胶粘网络的交联度，提高了推进剂的强度。
此外，固体推进剂柱必须能够承受热循环、宽带振动、点火压力和负载条件等测试，否则可能会发生灾难性的发动机故障。随着军事技术的飞速发展，各种高性能战略战术**固体发动机对推进剂性能提出了更高的要求，丁羟推进剂已广泛应用于各种固体**发动机装药。
丁羟推进剂具有优异的力学性能，这主要得益于丁羟粘合剂的主链结构和固化交联网络的特点。为了解决二茂铁催化剂的挥发迁移问题，首先不考虑催化剂参与固化交联反应的方式，以免影响丁基羟基粘合剂的交联网络结构。而是设计了催化剂的增塑分子结构，以利于推进剂配方的研究，使其尽快得到应用。
为了尽量减少催化剂的挥发性和流动性，并考虑在分子设计上适当增加碳链上的茂环取代基或引入极性基团增加分子极性，增加丁羟粘合剂的增塑性料，如增加二茂铁衍生物分子和整体增加推进剂的各个分子间的范德华力的组成方法，同时应保持催化剂分子中较高的铁含量，以使其具有较高的燃速催化效率。
终上所述，从而我们设计合成了两种新型燃速催化剂RF和FB。前者是烃二茂铁的衍生物，后者是二茂铁的酯衍生物。RF和FBE是橙色的低粘度高沸点液体，其铁含量分别为18.2%-18.8%和16.7%-17.1%。密度分别为1.10g/cm3和1.20g/cm3，初始热分解温度分别为237℃和256℃（CDR21热分析仪，升温速率为5℃/min，气氛为空气）。RF和FB的相对挥发率为TBF的1/26，FBB仅为TBF的1%。此外，将含有不同燃烧速率的2%催化剂的丁基推进剂块（20mmx20mmx4mm）悬挂在50C夹层烘箱中20天。测量催化剂含量的变化。发现TBF的损失为84.1%，RF仅为12.61%，FB为1.47%。采用气相色谱法、比色法和络合滴定法测定二茂铁燃烧速率催化剂从推进剂到涂料的迁移量，顺序为TBF>RF>FBB。
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