用于提高epdm絕熱層、htpb襯層和nepe推進(jìn)劑界面粘接性能的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及用于提高EPDM絕熱層、HTPB襯層和NEPE推進(jìn)劑界面粘接性能的方法，即控制發(fā)動機(jī)內(nèi)EPDM絕熱層表面涂覆的HTPB襯層的厚度在0.7mm～1.5mm，通過控制HTPB襯層厚度，實現(xiàn)了在不改變襯層、推進(jìn)劑配方及實施工藝的基礎(chǔ)上，顯著提高和穩(wěn)定EPDM絕熱層/HTPB襯層/NEPE推進(jìn)劑界面粘接性能的目的，工藝方法簡單、易于實現(xiàn)、具有較強(qiáng)的實用性。
【專利說明】用于提高EPDM絕熱層、HTPB襯層和NEPE推進(jìn)劑界面粘接性能的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及用于提高EPDM絕熱層、HTPB襯層和NEPE推進(jìn)劑界面粘接性能的方法，屬于推進(jìn)劑【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]固體火箭發(fā)動機(jī)裝藥中絕熱層/襯層/推進(jìn)劑界面粘接性能的優(yōu)劣直接關(guān)系到發(fā)動機(jī)的結(jié)構(gòu)完整性和可靠性，界面的脫粘已成為固體火箭發(fā)動機(jī)最主要的失效模式。研究表明影響界面粘接性能的因素主要來源于絕熱層、襯層、推進(jìn)劑及實施工藝等。
[0003]NEPE推進(jìn)劑的粘合劑為端羥基聚乙二醇PEG。襯層基材所用的端羥基聚丁二烯HTPB的分子結(jié)構(gòu)和極性與PEG相差很大。雖然HTPB與PEG的物理相容性較差，但提高界面粘接強(qiáng)度和粘接可靠性的最有效技術(shù)途徑是增強(qiáng)襯層與推進(jìn)劑界面區(qū)域的化學(xué)反應(yīng)。HTPB和PEG粘合劑的活性官能團(tuán)均為伯羥基，均可采用異氰酸酯類化合物固化。因此，在界面區(qū)域，HTPB襯層和NEPE推進(jìn)劑可以通過粘合劑相的-OH基和-NCO基的反應(yīng)形成化學(xué)粘接。
[0004]在襯層/推進(jìn)劑界面，粘合劑相的化學(xué)反應(yīng)如果是以推進(jìn)劑粘合劑相的-NCO基與襯層粘合劑相的-OH基的反應(yīng)為主，則界面推進(jìn)劑的固化參數(shù)會下降，界面推進(jìn)劑的強(qiáng)度會降低，形成弱邊界層，造成推進(jìn)劑/襯層界面粘接強(qiáng)度的下降；因此為了防止界面推進(jìn)劑強(qiáng)度降低并獲得良好的界面粘接性能，應(yīng)該在襯層和推進(jìn)劑界面建立以襯層表面的-NCO基與推進(jìn)劑粘合劑相的-OH基為主的反應(yīng)，即在半固化襯層表面必須保留足夠的-NCO基團(tuán)含量。
[0005]采取合適的襯層工藝措施，確保半固化襯層表面保留足夠的-NCO基團(tuán)含量，以有效提高絕熱層/襯層/推進(jìn)劑界面的粘接性能，目前尚未見國內(nèi)外公開的文獻(xiàn)報道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，提供用于提高EPDM絕熱層、HTPB襯層和NEPE推進(jìn)劑界面粘接性能的方法，該方法在不調(diào)整現(xiàn)有襯層、推進(jìn)劑配方和包覆、澆注工藝的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)穩(wěn)定提高EPDM絕熱層/HTPB襯層/NEPE推進(jìn)劑界面粘接性能的目的。
[0007]本發(fā)明的上述目的主要是通過如下技術(shù)方案予以實現(xiàn)的:
[0008]用于提高EPDM絕熱層、HTPB襯層和NEPE推進(jìn)劑界面粘接性能的方法，其特征在于:使發(fā)動機(jī)燃燒室內(nèi)EPDM絕熱層表面的HTPB襯層的涂覆厚度為0.7mm?1.5mm。
[0009]在上述用于提高EPDM絕熱層、HTPB襯層和NEPE推進(jìn)劑界面粘接性能的方法中，HTPB襯層中采用的粘合劑為HTPB，固化劑為TDI。
[0010]在上述用于提高EPDM絕熱層、HTPB襯層和NEPE推進(jìn)劑界面粘接性能的方法中，HTPB襯層中還包括:粘結(jié)促進(jìn)劑:ΜΑΡ0和硼酸酯鍵合劑BAG-22 ;補(bǔ)強(qiáng)填料:ZnO和白炭黑；固化劑:TTI ;固化催化劑:ΤΡΒ。[0011]在上述用于提高EPDM絕熱層、HTPB襯層和NEPE推進(jìn)劑界面粘接性能的方法中，EPDM絕熱層為DCP硫化的EPDM絕熱層。
[0012]在上述用于提高EPDM絕熱層、HTPB襯層和NEPE推進(jìn)劑界面粘接性能的方法中，NEPE推進(jìn)劑采用的粘合劑為聚乙二醇PEG，固化劑為多官能度異氰酸酯N-100。
[0013]在上述用于提高EPDM絕熱層、HTPB襯層和NEPE推進(jìn)劑界面粘接性能的方法中，NEPE推進(jìn)劑中還包括:氧化劑:高氯酸銨AP ;硝胺類化合物:奧克托金HMX ;鋁粉:A1 ；增塑劑:硝化甘油NG和丁三醇三硝酸酯BTTN ;鍵合劑:中性聚合物NPBA ;防老劑:MNA和
2-NDPA。
[0014]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下有益效果:
[0015](I)、本發(fā)明通過大量實驗給出了 EPDM絕熱層/HTPB襯層/NEPE推進(jìn)劑中HTPB襯層的最佳厚度為0.7mm~1.5mm,即在按發(fā)動機(jī)襯層的通用包覆工藝方法或按襯層聯(lián)合粘接試件的通用制作工藝方法制作聯(lián)合粘接試件過程中，控制襯層的厚度在0.7mm~1.5mm,在此厚度下可以顯著提高EPDM絕熱層/HTPB襯層/NEPE推進(jìn)劑界面粘接性能；
[0016](2)、本發(fā)明通過控制HTPB襯層厚度，實現(xiàn)了在不改變襯層、推進(jìn)劑配方及實施工藝的基礎(chǔ)上，顯著提高和穩(wěn)定EPDM絕熱層/HTPB襯層/NEPE推進(jìn)劑界面粘接性能的目的，工藝方法簡單、易于實現(xiàn)、具有較強(qiáng)的實用性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明實施例中襯層厚度與粘接拉伸強(qiáng)度關(guān)系曲線。
【具體實施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖和具體實`施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
[0019]實施例1
[0020]以絕熱層厚度2mm、面積為25mm*100mm的矩形EPDM絕熱層/金屬粘接試件，參照QJ2038.1A-2004《固體火箭發(fā)動機(jī)燃燒室界面粘接強(qiáng)度測試方法第一部分:矩形試件扯離法》的要求，制作不同襯層厚度的EPDM絕熱層/HTPB襯層/NEPE推進(jìn)劑聯(lián)粘試件；HTPB襯層的組份及配比見表1、NEPE推進(jìn)劑的組份及配比見表2。
[0021]表1
[0022]
_配方組成__質(zhì)量百分比含量/% Wt
粘合劑:HTPB74
—固化劑:TDI11
粘結(jié)促進(jìn)劑:MAPO2
[0023]
【權(quán)利要求】
1.用于提高EPDM絕熱層、HTPB襯層和NEPE推進(jìn)劑界面粘接性能的方法，其特征在于:使發(fā)動機(jī)燃燒室內(nèi)EPDM絕熱層表面的HTPB襯層的涂覆厚度為0.7mm?1.5mm。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于提高EPDM絕熱層、HTPB襯層和NEPE推進(jìn)劑界面粘接性能的方法，其特征在于:所述HTPB襯層中采用的粘合劑為HTPB，固化劑為TDI。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于提高EPDM絕熱層、HTPB襯層和NEPE推進(jìn)劑界面粘接性能的方法，其特征在于:所述HTPB襯層中還包括:粘結(jié)促進(jìn)劑:MAPO和硼酸酯鍵合劑BAG-22 ;補(bǔ)強(qiáng)填料:ZnO和白炭黑；固化劑:TTI ;固化催化劑:ΤΡΒ。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于提高EPDM絕熱層、HTPB襯層和NEPE推進(jìn)劑界面粘接性能的方法，其特征在于:所述EPDM絕熱層為DCP硫化的EPDM絕熱層。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于提高EPDM絕熱層、HTPB襯層和NEPE推進(jìn)劑界面粘接性能的方法，其特征在于:所述NEPE推進(jìn)劑采用的粘合劑為聚乙二醇PEG，固化劑為多官能度異氰酸酯N-1OO。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于提高EPDM絕熱層、HTPB襯層和NEPE推進(jìn)劑界面粘接性能的方法，其特征在于:所述NEPE推進(jìn)劑中還包括:氧化劑:高氯酸銨AP ;硝胺類化合物:奧克托金HMX ;鋁粉:A1 ;增塑劑:硝化甘油NG和丁三醇三硝酸酯BTTN ;鍵合劑:中性聚合物 NPBA ;防老劑:MNA 和 2-NDPA。
【文檔編號】C08G18/69GK103711609SQ201310674866
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年12月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月11日
【發(fā)明者】王玉, 尹華麗, 李東峰, 王愛紅, 桑麗鵬 申請人:湖北航天化學(xué)技術(shù)研究所