改性双基推进剂的最新进展——一种新型的固体火箭推进剂NEPE

为满足美国九十年代主要核威胁力量“MX”大型洲际导弹的需要,赫格力斯公司于七十年代末研制成功,八十年代初开始使用一种新型固体火箭推进剂NEPE(是英文Nitrate Ester Plasticised Polyether的缩写)。原意是硝酸酯增塑的聚醚推进剂。这种推进剂是以聚醚聚氨酯和乙酸丁酸纤维素取代交联改性双基推进剂中的硝化棉作为粘合剂,以液态硝酸酯或混合硝酸作增塑剂,连同奥克托今(HMX)、高氯酸铵(AP)和铝粉(Al)等成分组成。由于它充分发挥双基推进剂中液态含能硝酸酯增塑剂的能量特性、复合推进剂中     

硝酸酯增塑聚醚推进剂

硝酸酯增塑的聚醚推进剂(NEPE)是一种具有优异能量特性和低温力学性能的固体推进剂,代表着当前固体火箭推进剂的发表方向。介绍了 NEPE 推进剂的由来、组分、主要性能及发展方向。     

硝酸酯增塑醚推进剂

硝酸酯增塑的聚醚推进剂（ＮＥＰＥ）是一种具有优异能量特性和低温力学性能的固体推进剂,代表着当前固体火箭推进剂的发表方向。介绍了ＮＥＰＥ推进剂的由来、组分、组分、主要性能及发展方向。     

复合固体推进剂老化特征研究进展

对复合固体推进剂老化特征及其影响因素以及在老化研究中常用试验方法和寿命预估方法进行了概述,详细阐述了国内外HTPB(端羟基聚丁二烯)、NEPE(硝酸酯增塑聚醚)、叠氮聚醚3种不同黏合剂体系推进剂老化性能的研究进展和相关结论。     

降低固体推进剂燃速研究进展

综述了复合推进剂、硝酸酯增塑聚醚(NEPE)推进剂和改性双基推进剂在降低燃速方面的研究进展,并指出未来降低固体推进剂燃速研究的重点为向推进剂中引入含能降速剂及采用热分解温度较高且能量较高的新型含能材料。     

环境湿度对NEPE类固体推进剂力学性能的影响

采用动态吸湿性能分析法测定高能推进剂的吸湿性,以典型配方NEPE(硝酸酯增塑聚醚)推进剂和低易损性推进剂为研究对象,考察了湿度对其力学性能的影响。结果表明:典型配方NEPE推进剂和低易损性推进剂吸湿性差别很大;高湿环境下,2种高能推进剂的力学性能变化差异明显;经干燥处理,典型配方NEPE推进剂存放3 d后,抗拉强度和伸长率完全恢复,而低易损性推进剂存放10 d,其抗拉强度只恢复至原先的一半。     

NEPE推进剂用安定剂的研究现状

详述了安定剂在高能硝酸酯增塑聚醚（NEPE）推进剂中的重要性,并介绍了安定剂的安定化机理及应具备的主要性能。分析了国内外NEPE推进剂用新型安定剂的研究现状及发展趋势。     

NEPE推进剂低温力学性能研究

为分析硝酸酯增塑聚醚(NEPE)推进剂低温力学性能,通过低温和低温恢复常温单轴拉伸试验,考察了低温条件下NEPE推进剂力学性能的变化情况。采用原位拉伸扫描电镜和环境扫描电镜分别观察了推进剂拉伸过程中和拉断后的微观表面形貌,对比分析了推进剂的动态力学性能。结果表明:在低温拉伸条件下,NEPE推进剂主要表现为基体撕裂;而在低温恢复常温拉伸条件下,主要以颗粒与基体的"脱湿"破坏为主。在低温和低温恢复常温条件下的推进剂力学性能变化不大,结合定应变实验结果,表明NEPE推进剂低温下具有较强的抵抗损伤能力。     

固体推进剂SEM图像分形维数研究

以GAP(缩水甘油叠氮聚合物)、NEPE(硝酸酯增塑聚醚)和HTPB(端羟基聚丁二烯)推进剂为研究对象,对3种推进剂的扫描电镜(SEM)图像分形维数进行了研究.利用分形维数对固体推进剂裂纹定量表征以研究推进剂的力学性能,对阈值选取方法进行了分析,结果表明,利用全局阈值分割法选取图像适合的阈值可以对图像进行可靠的分割.固...     

硝胺推进剂用聚合物键合剂的分子设计

针对硝胺推进剂能量提高与力学性能降低的矛盾,阐述了硝胺推进剂产生"脱湿"现象的原因和键合剂的选择原则,设计了聚醚环酰胺类和中性聚合物2类聚合物键合剂,为用于硝胺推进剂键合剂的研究提供一条新途径。     

二聚酸二异氰酸酯在固体推进剂中的应用

简介了二聚酸二异氰酸酯(DDI)的主链结构及物性指标,详细叙述了DDI在丁羟(HTPB)推进剂药柱及绝热层、衬层、隔层中的应用情况,同时概括了其在聚醚推进剂和聚酯推进剂中的应用进展,认为绿色、无毒及来源于可再生原料的DDI是开发双推力推进剂、固体脉冲推进剂、富燃料推进剂及大型固体航天助推器推进剂的重要原材料,进行DDI的开发和应用对提高我国战术、战略武器的性能具有极大的促进作用。     

硝酸酯增塑聚醚固体推进剂力学性能研究进展

从黏合剂基体网络结构、固体填料及固体填料/黏合剂基体界面特性等3个方面概述了硝酸酯增塑聚醚(NEPE)固体推进剂力学性能和固体推进剂力学模型的研究进展,并指出改善NEPE推进剂力学性能的方向。     

NEPE推进剂应力松弛试验研究

针对NEPE(硝酸酯增塑聚醚)推进剂,开展了温度、应变、加载速率等因素对应力松弛试验影响规律的研究。利用推导的应力松弛方程,指出了各因素影响程度大小。结果表明:随测试温度的升高,NEPE推进剂的松弛模量逐步降低;随初始应变的增加,其松弛模量逐步增加,且初始应变的影响与推进剂的拉伸曲线形状密切相关;加载速率对NEPE推进剂的松弛特性影响不大。     

端羟基缩水甘油叠氮聚醚及其推进剂研究进展

简介了端羟基缩水甘油叠氮聚醚(GAP)的基本性能、GAP弹性体的低温性能调节方法和战术导弹发动机用GAP推进剂的研究进展。重点介绍了GAP钝感高能推进剂——Azalane~?的配方组成、能量特性、燃烧性能、力学性能及钝感响应特性,并比较了其与端羟基聚丁二烯推进剂的相应性能,认为Azalane~?推进剂具有理想的安全性能与钝感特性,是一种综合性能优良的钝感高能推进剂。     

NEPE推进剂中聚氨酯的热分解行为

采用ＴＧ和ＤＳＣ两种热分析方法研究了ＮＥＰＥ推进剂中各种填料和助剂对聚醚聚氨酯粘结剂热分解行为的影响。     

IPN技术在推进剂黏合剂体系中的应用研究进展

系统介绍了互穿聚合物网络(IPN)技术在复合固体推进剂、硝酸酯增塑聚醚(NEPE)推进剂及改性双基推进剂黏合剂体系中的应用研究进展,特别综述了环氧乙烷-四氢呋喃共聚醚(PET)类、聚乙二醇(PEG)类和聚叠氮缩水甘油醚(GAP)类NEPE推进剂用黏合剂的IPN技术改性进展。最后总结了IPN技术在固体推进剂黏合剂体系中的应用,并对其未来的发展前景进行了展望。     

端羟基聚醚的合成及其推进剂应用进展

从端羟基聚醚（HTPE）的合成方法和HTPE推进剂的配方组成、工艺、燃烧特性、力学性能、热稳定性、钝感特性等方面综述了HTPE的合成和HTPE推进剂的应用进展。介绍了HTPE的主要合成方法离子开环聚合法和端基偶联法等。讨论了HTPE推进剂目前的研究重点,并对其未来的研究方向进行了展望。     

NEPE推进剂溶胶的制备与表征

采用乙醚浸泡,氯仿索氏提取制备了硝酸酯增塑聚醚(NEPE)推进剂粗溶胶,然后通过乙醚少量多次洗涤法、色谱法、透析法3种方式进一步提纯制得NEPE推进剂纯溶胶;采用红外光谱、元素分析、核磁共振光谱、凝胶渗透-二极管阵列检测器表征了溶胶的化学组成。结果表明,NEPE推进剂溶胶由聚乙二醇多异氰酸酯固化反应的聚氨酯片段以及未反应完全的聚乙二醇组成;透析法成本低廉,所得溶胶纯净,杂质含量低于10~(-5)。NEPE推进剂溶胶的分子质量主要集中在10 000~41 800Da,约占总溶胶的80%。老化后推进剂溶胶中大分子聚合物相对较少。     

环境气体氧含量对NEPE推进剂激光点火过程的影响

为研究环境气体氧含量对硝酸酯增塑聚醚(NEPE)推进剂激光点火过程的影响,采用CO2激光辐射点火并利用高速摄影仪记录NEPE推进剂的点火过程,讨论了环境气体氧含量对NEPE推进剂初焰位置与点火延迟时间的影响。结果表明,当环境气体氧含量小于NEPE推进剂热解产物中氧化性气体含量时,NEPE推进剂点火的气相反应发生在推进剂热解产物的分散区,初焰紧靠NEPE推进剂表面,环境气体氧含量变化不影响NEPE推进剂的点火延迟时间;当环境气体氧含量大于NEPE推进剂热解产物中氧化性气体含量时,NEPE推进剂点火的气相反应发生在推进剂热解产物与环境气体的扩散区,初焰远离NEPE推进剂表面,此时由于扩散区氧含量高于NEPE推进剂热解产物分散区氧含量,NEPE推进剂的点火延迟时间减小。     

湿热条件下复合固体推进剂老化特性研究

为研究HTPB(端羟基聚丁二烯)、NEPE(硝酸酯增塑聚醚)2种复合固体推进剂在湿热贮存环境中的老化机理,开展了77%相对湿度、60℃和77%相对湿度、20℃条件下的贮存老化试验,实时监测了推进剂最大抗拉强度、冲击感度、邵氏硬度、热老化过程中质量的变化规律。研究发现:2种推进剂在湿热贮存环境下,最大抗拉强度随老化时间的延长持续下降;黏合剂分解是造成2种推进剂硬度变化的主要因素,且HTPB推进剂内部黏合剂受影响更大;NEPE推进剂冲击感度随老化时间增加逐渐降低,而HTPB推进剂则存在感度值回升现象;2种推进剂在湿热环境中质量均增大,且HTPB推进剂吸湿性更强。