少烟低特征信号推进剂用高效键合剂研究

针对丁羟(HTPB)推进剂配方中添加少烟消焰材料用于改善其烟雾特性,造成配方体系界面复杂、药柱力学性能不佳的问题,选用多乙烯多胺和氯乙醇为原料,合成了多胺多羟基中间体;以低相对分子质量二元醇和硼酸三正丁酯为原料,合成了环状硼酸酯中间体;采用多胺多羟基中间体和环状硼酸酯中间体为原料,合成了3种新型键合剂。将其应用于HTPB推进剂装药配方试验,结果表明,相比在用的硼酸酯键合剂BA—5—JH,新合成的键合剂均能显著提高推进剂的常、高、低温力学性能,改善药浆的工艺性能,其中BA—2效果最佳。     

丁羟推进剂多功能助剂的合成及性能

在多羟基、多胺基聚丁二烯(AEHTPB)基础上,通过羟基的氰乙基化反应,制备了一种多氰基、多胺基聚丁二烯(AEHTPB-CN).通过红外光谱、核磁共振氢谱对产物的结构进行表征,并对产物的黏度、玻璃化温度、羟值、胺值等理化性质进行了分析.考察了AEHTPB-CN对黏合剂基体力学性能的影响,并通过装药实验探究了AEHTPB-CN对丁羟推进剂力学性能及燃烧性能的影响.结果表明,AEHTPB-CN的加入可有效提高HTPB弹性体的拉伸强度,其原因是AEHTPB-CN分子中的氰基与氨基甲酸酯基团形成氢键,提高了弹性体的内聚能密度.装药实验结果表明AEHTPB-CN在丁羟三组元、丁羟四组元推进剂中均表现出良好的键合、降速效果.添加AEHTPB-CN后可使丁羟三组元推进剂常温环境下拉伸强度提升43.3％,伸长率提升91.3％,推进剂燃烧速度降低11.4％;可使丁羟四组元推进剂拉伸强度提升35.4％,伸长率提升62.0％,推进剂燃烧速度降低10.5％.     

丁羟推进剂用改性硼酸酯键合剂的合成与应用

针对丁羟四组元(高氯酸铵/黑索今/Al/端羟基聚丁二烯,AP/RDX/Al/HTPB)复合固体推进剂存在的力学性能差的问题,选用己二酸和1,4-丁二醇为原料,合成了低分子量聚己二酸丁二醇酯(PBA),以二乙醇胺与丙烯酸甲酯反应合成了N,N-二羟乙基-3-胺基丙酸甲酯,并用FT-IR、GPC、~1HNMR、GC-MS表征了其结构。以N,N-二羟乙基-3-胺基丙酸甲酯为外连单体,以PBA为互联单体,硼酸三正丁酯为原料合成了改性硼酸酯键合剂(BEBA)。将BEBA作为丁羟四组元推进剂的键合剂进行装药试验,结果表明:当固化参数为1.01,交联参数为0.22,BEBA与JH03(另一种键合剂)复配比例为0.08/0.04时,丁羟四组元推进剂的高(70℃)、常(20℃)、低(-40℃)温力学性能最佳。     

基于室内热环境的高寒地区被动式设计策略

实地调研甘孜州康定民居室内热环境发现,在当地严寒气候条件下,由于民居被动式设计的缺失,围护结构热工性能差,室内热环境极不理想。结合甘孜地区气候条件,利用weathertool分析当地气象数据,基于焓湿图明确适应当地的被动式设计策略范围,并定量分析各设计策略在每月的有效时间比。结果显示,被动式太阳能和建筑蓄热年综合有效时间比分别达到了21.3%、20.8%,为最适宜于当地的被动式设计策略。在此基础上提出当地民居设计被动式设计要点,以期为当地的民居设计提供指导。     

N-(2-羟乙基)-2-噁唑烷酮的合成及应用

通过均匀设计实验,二乙醇胺与碳酸二甲酯反应合成了硼酸酯键合剂中间体N-(2-羟乙基)-2-噁唑烷酮;用SPSS软件处理实验数据,确定了合成N-(2-羟乙基)-2-噁唑烷酮收率与各反应因素的回归方程。得到其最优反应条件为碳酸二甲酯与二乙醇胺摩尔比:1.3∶1,催化剂甲醇钠的质量占二乙醇胺质量的0.50%,反应温度60℃,反应时间60 min;在该条件下,N-(2-羟乙基)-2-噁唑烷酮收率达98.2%。以N-(2-羟乙基)-2-噁唑烷酮和二乙醇胺共混合成的硼酸酯键合剂(BEBA)以相同的工艺和配方应用于5 L丁羟四组元推进剂装药实验,结果显示:推进剂常温、高温各项力学性能指标均高于发动机设计要求15%,高温黏附指数φ为1.02,其综合力学性能优于醇胺类键合剂LAB-303B、二乙醇胺硼酸酯键合剂BAG-5及海因三嗪类键合剂BA603。     

3D打印技术制备固体推进剂研究进展

概述了现有固体推进剂成型工艺,指出了3D打印固体推进剂的特点,综述了含能材料3D打印的应用研究现状,重点介绍了适于固体推进剂3D打印成型的材料与工艺,针对固体推进剂3D打印成型存在的困难,提出了可能的解决方法,认为3D打印技术制备复杂结构固体推进剂药柱是一个发展方向。     

N-(2-羟乙基)-2-恶唑烷酮的合成及应用

通过均匀设计实验,二乙醇胺与碳酸二甲酯反应合成了硼酸酯键合剂中间体N-(2-羟乙基)-2-恶唑烷酮;用SPSS软件处理实验数据,确定了合成N-(2-羟乙基)-2-恶唑烷酮收率与各反应因素的回归方程。得到其最优反应条件为碳酸二甲酯与二乙醇胺摩尔比：1.3:1,催化剂甲醇钠占二乙醇胺质量分数的0.50%,反应温度60℃,反应时间60min;在此条件下,N-(2-羟乙基)-2-恶唑烷酮收率达98.2%。以N-(2-羟乙基)-2-恶唑烷酮和二乙醇胺共混合成的硼酸酯键合剂（BEBA）以相同的工艺和配方应用于5 L丁羟四组元推进剂装药实验,结果显示：推进剂常温、高温各项力学性能指标均高于发动机设计要求15％,高温黏附指数φ为1.02,其综合力学性能优于醇胺类键合剂LAB-303B、二乙醇胺硼酸酯键合剂BAG-5及海因三嗪类键合剂BA603。