硝酸酯增塑GAP推进剂网络结构断键薄弱点表征

发布时间：2024-09-17 12:28

　　 硝酸酯增塑的叠氮聚醚(GAP)推进剂是固体推进剂的重点发展方向之一,研究其网络结构的特性,可为推进剂配方研制提供理论依据和技术支持。为弄清硝酸酯增塑的GAP推进剂网络结构老化过程中的化学组成变化及其断键薄弱点,采用索氏提取法和酸溶解法,制备出了纯的GAP推进剂凝胶。通过采用红外光谱、元素分析、热重差示扫描量热同步热分析、热重红外联用和环境扫描电子显微镜等分析技术,表征出了推进剂老化前后网络结构的化学组成及其断键薄弱点。结果表明,推进剂网络结构的化学组成为叠氮聚醚聚氨酯,老化后网络结构羟基量增多,叠氮基量减弱,且网络结构颜色由米白色变为红色,网络链易被氧化断裂,网络中的空洞变大,断裂部位首先发生在叠氮基上,其次发生在高分子主链上的氨基甲酸酯键和碳氧碳键。

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【部分图文】：

图1推进剂凝胶NJt0和NJt5的IR图

由图1可知，叠氮聚醚推进剂凝胶为叠氮聚醚粘合剂与固化剂反应生成的叠氮聚醚聚氨酯，波数3332、1071、2093cm-1处分别是羟基（—OH）、碳氧碳（C—O—C）和叠氮基（—N3）的特征吸收峰，在1444、1363cm-1处为亚甲基（—CH2—）的不对称及对称弯曲振动吸收峰....

图2推进剂网络结构扫描电镜图

同时，采用元素分析法分析了推进剂老化前后凝胶的元素变化情况，如表1所示。可见，推进剂凝胶老化后C、N元素减少，H、O元素增加，说明推进剂网络结构老化过程中可能存在叠氮基分解，碳氧碳断裂，这与图1红外光谱数据一致。为进一步研究网络结构的变化情况，图2给出了叠氮聚醚推进剂NJt0(2....

图3推进剂凝胶TG-DSC图

为进一步研究叠氮聚醚推进剂凝胶化学组成及其网络结构的薄弱点，采用热重差示扫描量热同步热分析、热重红外联用和热裂解气相色谱质谱联用技术研究了推进剂老化NJt0(3(a））、NJt5(3(b））凝胶的热稳定性及其分解产物，如图3所示。由图3可知，叠氮聚醚推进剂凝胶热分解主要分为两个阶....

图4推进剂凝胶的热重红外光谱图

图5进一步给出了热裂解气质联用分析数据。由图5数据可知，热裂解产物有N2、N2O、NO、H2O、CO2、环氧乙烷、丁烯醇、异丁烯、丙烯腈和异氰酸酯，其存在的腈基，说明中性键合剂与预聚物一起形成了网络，起到了键合作用。图5推进剂凝胶的热裂解气质联用图

本文编号：4005454