新型中性聚合物键合剂的设计合成及性能研究
发布时间：2023-09-17 07:35
硝酸酯增塑聚醚(NEPE)推进剂的能量特性优异,代表着高能固体火箭推进剂的当前发展方向。NEPE推进剂是通过将硝铵(HMX或RDX)和高氯酸铵(AP)等氧化剂颗粒与硝酸酯增塑的聚醚聚氨酯混合并固化而形成的。推进剂中硝铵、高氯酸铵等氧化剂与聚醚聚氨酯粘合剂基体间界面粘结强度弱,推进剂在受到载荷的作用时,容易出现“脱湿”现象,使得推进剂的力学性能不能满足要求。Kim C.S.设计合成的中性聚合物键合剂(NPBA)明显地改善了NEPE推进剂的力学性能,但是随着NEPE推进剂配方体系的更新发展及固体火箭性能的提升,传统的中性聚合物键合剂的键合效果逐渐不能满足设计要求。本文在传统中性聚合物键合剂基础上,创新性引入氨基、硼酸酯基团和海因环基团等特殊键合功能基团,合成出多种新型中性聚合物键合剂,并对新型键合剂的键合效果进行了评价研究。首先,以甲基丙烯酸甲酯、二甲氨基乙醇为原料合成氨基化合物单体;以硼酸正丁酯、1,2-丙二醇、丙烯酸羟乙酯为原料合成有机硼酸酯单体;以海因、氢氧化钾、3-溴丙烯为原料合成3-烯丙基海因,采用红外光谱仪、核磁共振仪、质谱仪、元素分析仪对3种单体进行了结构分析表征。其次,以丙...
【文章页数】：134 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 固体推进剂概述
1.1.1 固体推进剂的发展历程
1.1.2 固体推进剂的组分及功能
1.2 固体推进剂用键合剂的种类及键合机理
1.2.1 小分子键合剂
1.2.2 中性聚合物键合剂
1.3 固体推进剂界面粘结性能的表征方法
1.3.1 接触角法
1.3.2 力学性能测试法
1.3.3 扫描电镜法
1.3.4 反相气相色谱法
1.4 课题研究的背景及意义
1.5 课题的研究内容
1.5.1 单体的设计与合成
1.5.2 NPBA的设计和合成
1.5.3 NPBA与氧化剂界面粘结性能的研究
第二章 单体的设计与合成
2.1 氨基单体的合成
2.1.1 实验试剂与仪器
2.1.2 单体的合成
2.1.3 表征方法
2.1.4 产物结构的分析
2.2 有机硼酸酯单体的合成
2.2.1 实验试剂与仪器
2.2.2 单体的合成
2.2.3 单体结构的表征方法
2.2.4 中间体及产物结构的分析
2.3 3-烯丙基海因的合成
2.3.1 实验试剂与仪器
2.3.2 3-烯丙基海因的合成
2.3.3 单体结构的表征方法
2.3.4 产物结构的分析
2.4 小结
第三章 中性聚合物键合剂的设计与合成
3.1 实验试剂与仪器
3.2 实验合成
3.2.1 NPBA-1的合成
3.2.2 NPBA-2的合成
3.2.3 NNPBA-1-1的合成
3.2.4 NNPBA-1-2的合成
3.2.5 NNPBA-1-3的合成
3.2.6 NNPBA-2-1的合成
3.2.7 NNPBA-2-2的合成
3.2.8 NNPBA-2-3的合成
3.2.9 NNPBA-3-1的合成
3.2.10 NNPBA-3-2的合成
3.2.11 NNPBA-3-3的合成
3.3 表征与测试
3.3.1 傅里叶红外光谱表征
3.3.2 核磁共振光谱表征
3.3.3 黏均分子量的测定
3.3.4 羟值的测定
3.3.5 胺值的测定
3.3.6 硼含量的测定
3.4 结果与讨论
3.4.1 反应条件对NPBA-1的影响
3.4.2 反应条件对NPBA-2的影响
3.4.3 反应条件对NNPBA-1-1的影响
3.4.4 反应条件对NNPBA-1-2的影响
3.4.5 反应条件对NNPBA-1-3的影响
3.4.6 反应条件对NNPBA-2-1的影响
3.4.7 反应条件对NNPBA-2-2的影响
3.4.8 反应条件对NNPBA-2-3的影响
3.4.9 反应条件对NNPBA-3-1的影响
3.4.10 反应条件对NNPBA-3-2的影响
3.4.11 反应条件对NNPBA-3-3的影响
3.4.12 红外和核磁光谱分析
3.5 小结
第四章 中性聚合物键合剂与氧化剂界面粘结性能的研究
4.1 实验部分
4.1.1 实验试剂与仪器
4.1.2 实验方法
4.1.3 结果与讨论
4.2 小结
结论
参考文献
个人简历及在学期间发表的学术论文与研究成果
致谢
本文编号：3847290
【文章页数】：134 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 固体推进剂概述
1.1.1 固体推进剂的发展历程
1.1.2 固体推进剂的组分及功能
1.2 固体推进剂用键合剂的种类及键合机理
1.2.1 小分子键合剂
1.2.2 中性聚合物键合剂
1.3 固体推进剂界面粘结性能的表征方法
1.3.1 接触角法
1.3.2 力学性能测试法
1.3.3 扫描电镜法
1.3.4 反相气相色谱法
1.4 课题研究的背景及意义
1.5 课题的研究内容
1.5.1 单体的设计与合成
1.5.2 NPBA的设计和合成
1.5.3 NPBA与氧化剂界面粘结性能的研究
第二章 单体的设计与合成
2.1 氨基单体的合成
2.1.1 实验试剂与仪器
2.1.2 单体的合成
2.1.3 表征方法
2.1.4 产物结构的分析
2.2 有机硼酸酯单体的合成
2.2.1 实验试剂与仪器
2.2.2 单体的合成
2.2.3 单体结构的表征方法
2.2.4 中间体及产物结构的分析
2.3 3-烯丙基海因的合成
2.3.1 实验试剂与仪器
2.3.2 3-烯丙基海因的合成
2.3.3 单体结构的表征方法
2.3.4 产物结构的分析
2.4 小结
第三章 中性聚合物键合剂的设计与合成
3.1 实验试剂与仪器
3.2 实验合成
3.2.1 NPBA-1的合成
3.2.2 NPBA-2的合成
3.2.3 NNPBA-1-1的合成
3.2.4 NNPBA-1-2的合成
3.2.5 NNPBA-1-3的合成
3.2.6 NNPBA-2-1的合成
3.2.7 NNPBA-2-2的合成
3.2.8 NNPBA-2-3的合成
3.2.9 NNPBA-3-1的合成
3.2.10 NNPBA-3-2的合成
3.2.11 NNPBA-3-3的合成
3.3 表征与测试
3.3.1 傅里叶红外光谱表征
3.3.2 核磁共振光谱表征
3.3.3 黏均分子量的测定
3.3.4 羟值的测定
3.3.5 胺值的测定
3.3.6 硼含量的测定
3.4 结果与讨论
3.4.1 反应条件对NPBA-1的影响
3.4.2 反应条件对NPBA-2的影响
3.4.3 反应条件对NNPBA-1-1的影响
3.4.4 反应条件对NNPBA-1-2的影响
3.4.5 反应条件对NNPBA-1-3的影响
3.4.6 反应条件对NNPBA-2-1的影响
3.4.7 反应条件对NNPBA-2-2的影响
3.4.8 反应条件对NNPBA-2-3的影响
3.4.9 反应条件对NNPBA-3-1的影响
3.4.10 反应条件对NNPBA-3-2的影响
3.4.11 反应条件对NNPBA-3-3的影响
3.4.12 红外和核磁光谱分析
3.5 小结
第四章 中性聚合物键合剂与氧化剂界面粘结性能的研究
4.1 实验部分
4.1.1 实验试剂与仪器
4.1.2 实验方法
4.1.3 结果与讨论
4.2 小结
结论
参考文献
个人简历及在学期间发表的学术论文与研究成果
致谢
本文编号：3847290
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/hangkongsky/3847290.html
