PBT推进剂主要组份的表/界面特性及键合作用
发布时间：2021-02-19 05:18
AP/HMX/Al/PBT/A3复合固体推进剂是一种钝感高能推进剂,其主要组份的表面特性及填料-基体之间的界面粘结特性是该类推进剂力学性能的关键影响因素,需要深入系统的研究。进一步通过加入键合剂改善填料-基体界面粘结强度,可以有效提高该类推进剂的力学性能。本文以表征和改善PBT推进剂主要填料-基体界面粘结性能为目标,采用接触角法,表征了PBT推进剂主要组份的表面张力及其分量,并计算得到填料-基体的界面张力和粘附功;采用反相气相色谱法,表征了PBT推进剂主要组份的表面酸碱性参数,并计算得到填料-基体界面作用焓。采用光纤光谱法,表征了DDBA键合剂中羟基与异氰酸酯的反应特性。采用反相气相色谱法,表征了键合剂的表面特性。依据上述表/界面研究方法,结合红外、XPS等表征手段,研究了键合剂与填料的界面粘结作用,考察了键合剂对单填料模拟推进剂力学性能的影响,筛选出了键合作用好的键合剂,初步探索了键合剂的键合机制。接触角法研究表明,PBT推进剂中填料的表面张力顺序为AP>HMX>Al,PBT基体的表面张力小于填料的表面张力。反相气相色谱法研究表明,PBT推进剂主要组份参与形成共价键的能力...
【文章来源】：国防科技大学湖南省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：101 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
本文研究思路
而 AP 是典型的无机离子化合物。从极性的角度看，两者与弱极性的 PBT基体或 PBT/A3 基体（由 A3 增塑的 PBT 粘合剂固化物）不相容，这意味着在 PBT推进剂中，这两种主要填料与粘合剂基体的界面粘结较差，是制约该类推进剂力学性能提高的主要诱因。此外，硝胺颗粒表面的化学惰性，与粘结剂基体界面粘结不牢，也导致推进剂药柱力学性能不好。因此，填料及基体的表面性质尤其是填料-基体界面粘结对复合固体推进剂的力学性能均具有重要的影响作用。本章采用接触角法及反相气相色谱法（IGC），研究 PBT 推进剂中主要组份的表面特性，得到推进剂主要组份表面特性的规律及构效关系。3.1 PBT 推进剂中主要填料的结构特性3.1.1 填料的表面形貌采用场发射扫描电镜（SEM），表征填料（Ⅲ类 AP、HMX、FLQT1#Al 粉）的表面形貌特性，其电镜照片如图 3.1~图 3.3 所示。
(a)放大 500 倍 (b)放大 5000 倍图 3.3 FLQT1#Al 粉的 SEM 图由图 3.1~图 3.3 可知，AP 为规则的四方结构，其表面平滑，仅存在部分条纹沟壑；HMX 表面相对粗糙，形状为不规则立方结构，表面覆盖有层状物；Al 粉（FLQT1#）为球形颗粒，表面覆盖一层不规则的小颗粒，导致其粗糙程度较大。3.1.2 PBT 推进剂主要组份的分子结构PBT 推进剂的粘合剂主要组份重复单元结构如图 3.4~图 3.5 所示。H3C CH2C OHCH2N3CH2N3H3CH2CH2CH2C OH(a)BAMO 重复单元 (b)THF 重复单元图 3.4 PBT 聚合物中两种单体分子的分子结构
【参考文献】：
期刊论文
[1]PAN–b–PHEA和PAN–b–P（HEA–g–AEFC）与复合固体推进剂组分的表界面性能[J]. 周宏玉,张教强,豆荣荣,石绘敏,康拴艳. 化学推进剂与高分子材料. 2016(03)
[2]端环氧聚丁二烯与固体填料之间表界面性能的研究[J]. 付小龙,樊学忠,张伟,李娜,周文静. 中国胶粘剂. 2015(07)
[3]高氯酸铵粒度对高氯酸铵/端羟基聚丁二烯药柱动态力学性能的影响[J]. 孙培培,南海. 科学技术与工程. 2015(11)
[4]典型碳纤维的表面能差异性研究[J]. 马金瑞,李敏,张佐光. 航空制造技术. 2014(11)
[5]含团聚硼富燃料推进剂表-界面性能研究[J]. 庞维强,樊学忠,胥会祥,蔚红建,张伟,李勇宏,刘芳莉,谢五喜,闫宁. 固体火箭技术. 2013(04)
[6]温度对玻璃纤维-环氧树脂润湿性的影响[J]. 李文娟,汪浩,杨浩邈,曾庆文,彭晓东,谢卫东. 兵器材料科学与工程. 2012(06)
[7]硼酸酯键合剂分子结构及其与RDX晶面相互作用的理论研究[J]. 崔瑞禧,张炜. 含能材料. 2012(04)
[8]表面活性剂和硅烷偶联剂复合改性水滑石的表面性质[J]. 倪哲明,付晓微,薛继龙,李远. 无机化学学报. 2012(03)
[9]剑麻纤维表面特性及其浸润行为[J]. 王娟,李敏,王绍凯,顾轶卓,李艳霞,张佐光. 复合材料学报. 2012(04)
[10]反相气相色谱法表征表面活性剂与硅烷偶联剂复合改性水滑石的表面性质[J]. 付晓微,倪哲明,王巧巧,刘晓明,林文权,郑立. 功能材料. 2011(S4)
本文编号：3040655
【文章来源】：国防科技大学湖南省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：101 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
本文研究思路
而 AP 是典型的无机离子化合物。从极性的角度看，两者与弱极性的 PBT基体或 PBT/A3 基体（由 A3 增塑的 PBT 粘合剂固化物）不相容，这意味着在 PBT推进剂中，这两种主要填料与粘合剂基体的界面粘结较差，是制约该类推进剂力学性能提高的主要诱因。此外，硝胺颗粒表面的化学惰性，与粘结剂基体界面粘结不牢，也导致推进剂药柱力学性能不好。因此，填料及基体的表面性质尤其是填料-基体界面粘结对复合固体推进剂的力学性能均具有重要的影响作用。本章采用接触角法及反相气相色谱法（IGC），研究 PBT 推进剂中主要组份的表面特性，得到推进剂主要组份表面特性的规律及构效关系。3.1 PBT 推进剂中主要填料的结构特性3.1.1 填料的表面形貌采用场发射扫描电镜（SEM），表征填料（Ⅲ类 AP、HMX、FLQT1#Al 粉）的表面形貌特性，其电镜照片如图 3.1~图 3.3 所示。
(a)放大 500 倍 (b)放大 5000 倍图 3.3 FLQT1#Al 粉的 SEM 图由图 3.1~图 3.3 可知，AP 为规则的四方结构，其表面平滑，仅存在部分条纹沟壑；HMX 表面相对粗糙，形状为不规则立方结构，表面覆盖有层状物；Al 粉（FLQT1#）为球形颗粒，表面覆盖一层不规则的小颗粒，导致其粗糙程度较大。3.1.2 PBT 推进剂主要组份的分子结构PBT 推进剂的粘合剂主要组份重复单元结构如图 3.4~图 3.5 所示。H3C CH2C OHCH2N3CH2N3H3CH2CH2CH2C OH(a)BAMO 重复单元 (b)THF 重复单元图 3.4 PBT 聚合物中两种单体分子的分子结构
【参考文献】：
期刊论文
[1]PAN–b–PHEA和PAN–b–P（HEA–g–AEFC）与复合固体推进剂组分的表界面性能[J]. 周宏玉,张教强,豆荣荣,石绘敏,康拴艳. 化学推进剂与高分子材料. 2016(03)
[2]端环氧聚丁二烯与固体填料之间表界面性能的研究[J]. 付小龙,樊学忠,张伟,李娜,周文静. 中国胶粘剂. 2015(07)
[3]高氯酸铵粒度对高氯酸铵/端羟基聚丁二烯药柱动态力学性能的影响[J]. 孙培培,南海. 科学技术与工程. 2015(11)
[4]典型碳纤维的表面能差异性研究[J]. 马金瑞,李敏,张佐光. 航空制造技术. 2014(11)
[5]含团聚硼富燃料推进剂表-界面性能研究[J]. 庞维强,樊学忠,胥会祥,蔚红建,张伟,李勇宏,刘芳莉,谢五喜,闫宁. 固体火箭技术. 2013(04)
[6]温度对玻璃纤维-环氧树脂润湿性的影响[J]. 李文娟,汪浩,杨浩邈,曾庆文,彭晓东,谢卫东. 兵器材料科学与工程. 2012(06)
[7]硼酸酯键合剂分子结构及其与RDX晶面相互作用的理论研究[J]. 崔瑞禧,张炜. 含能材料. 2012(04)
[8]表面活性剂和硅烷偶联剂复合改性水滑石的表面性质[J]. 倪哲明,付晓微,薛继龙,李远. 无机化学学报. 2012(03)
[9]剑麻纤维表面特性及其浸润行为[J]. 王娟,李敏,王绍凯,顾轶卓,李艳霞,张佐光. 复合材料学报. 2012(04)
[10]反相气相色谱法表征表面活性剂与硅烷偶联剂复合改性水滑石的表面性质[J]. 付晓微,倪哲明,王巧巧,刘晓明,林文权,郑立. 功能材料. 2011(S4)
本文编号：3040655
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/hxgylw/3040655.html
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