CN105884564B

CN105884564B - 一种nepe推进剂燃速抑制剂

Info

Publication number: CN105884564B
Application number: CN201510037843.3A
Authority: CN
Inventors: 杨根; 卢艳华; 彭松; 池旭辉; 尹欣梅; 汪越; 常华; 封学华; 朱学珍
Original assignee: Hubei Institute of Aerospace Chemical Technology
Current assignee: Hubei Institute of Aerospace Chemical Technology
Priority date: 2015-01-26
Filing date: 2015-01-26
Publication date: 2018-10-12
Anticipated expiration: 2035-01-26
Also published as: CN105884564A

Abstract

一种NEPE推进剂燃速抑制剂及其所述的NEPE推进剂燃速抑制剂在NEPE推进剂中的应用，该燃速抑制剂为酰胺类有机化合物，主要用于粘合剂预聚物为聚乙二醇或环氧乙烷‑四氢呋喃共聚醚、增塑剂为丙三醇三硝酸酯类（一种或多种）、固化剂为异氰酸酯类、氧化剂为环四次甲基四硝胺/高氯酸胺或环三次甲基三硝胺/高氯酸胺、金属添加剂为铝粉的NEPE固体推进剂配方。本发明的燃速抑制剂在该类NEPE推进剂配方中添加量少（在配方中的质量分数介于0.5%~2%之间），可有效降低推进剂的燃速，是实现该类NEPE推进剂高能、低燃速的新型燃速抑制剂。

Description

一种NEPE推进剂燃速抑制剂

技术领域

本发明涉及一种酰胺类有机化合物型NEPE推进剂燃速抑制剂，该燃速抑制剂可有效降低NEPE推进剂燃速，可作为高能、低燃速NEPE推进剂的燃速抑制剂。

背景技术

NEPE推进剂是二十世纪八十年代发展起来的一类新型高能固体推进剂，它综合了改性双基和复合推进剂的优良性能，是目前得到实际应用的固体推进剂中能量最高、力学性能最好的一种推进剂。美国已将NEPE推进剂应用于“MX”和“三叉戟-Ⅱ”等发动机中，实现了战略导弹的小型化。目前，为提高武器系统的综合性能水平，国内多个防空反导导弹、动能拦截武器、远距离火箭弹、中近程空空导弹等战术背景型号，都要求使用NEPE类推进剂，其中某些战术武器要求NEPE推进剂具有高能量、低燃速的特性。

NEPE推进剂配方特点是采用大剂量硝酸酯为增塑剂，硝胺（奥克托今或黑索今）为含能氧化剂替代部分高氯酸铵（AP），在显著提高能量的同时，使推进剂的力学性能特别是低温力学性能比其它类型推进剂更为优良。由于NEPE推进剂中硝酸酯、硝胺的固有性质，导致其燃速可调范围较窄，同时实现高能量、低燃速的难度较大。目前NEPE推进剂使用的降燃速手段，例如：降低增塑比、使用粗粒度氧化剂等配方调节方法降速效果不明显，同时还会影响配方的力学性能；通过外添降速剂是一种更有效的降速途径，但也存在影响配方综合性能，特别是贮存性能的问题。因此迫切需要研发适应NEPE推进剂基础配方体系、满足高降速效果、同时不影响配方能量、力学、贮存性能的新型燃速抑制剂，以满足我国武器装备的发展需求。

发明内容

本发明的技术解决的问题是克服现有技术的不足提供一种用于NEPE推进剂的NEPE推进剂燃速抑制剂，在保持NEPE推进剂能量性能、力学性能、贮存性能的同时，降低推进剂的燃烧速率，拓展NEPE推进剂的应用领域。

本发明的目的还在于提供所述的NEPE推进剂燃速抑制剂在NEPE推进剂中的应用。

本发明的技术方案是：一种NEPE推进剂燃速抑制剂，它是一种酰胺类有机化合物，其结构式为：

其中R₁、R₂、R₃为饱和或不饱和烃基及芳香烃基。

本发明所述的NEPE推进剂燃速抑制剂在NEPE推进剂配方中的质量分数为0.5%~2%。

在以聚乙二醇（PEG）或环氧乙烷-四氢呋喃共聚醚（PET）为粘合剂预聚物、丙三醇三硝酸酯类（一种或多种）为增塑剂、异氰酸酯为固化剂、环四次甲基四硝胺（HMX）/高氯酸胺（AP）或环三次甲基三硝胺（RDX）/高氯酸胺（AP）为氧化剂、铝粉（Al）为金属添加剂为的NEPE推进剂配方中添加占配方质量分数0.5%~2%的本发明所述的NEPE推进剂燃速抑制剂，以达到降低推进剂燃速的作用。

首先，测定添加不同含量（占配方质量分数0.5%~2%之间）该燃速抑制剂的NEPE推进剂药条的静态燃速。然后，根据配方综合性能以及发动机测试的结果，确定合适的添加量。

本发明的理论基础是：本发明所述的NEPE推进剂燃速抑制剂通过抑制推进剂燃烧过程中凝聚相内硝酸酯的分解速率抑制推进剂的分解，同时达到降低气相中氧化性产物的浓度来降低推进剂的燃烧速率。

本发明与现有技术相比的优点在于：

（1）本发明专门针对目前广泛应用的以聚乙二醇（PEG）或环氧乙烷-四氢呋喃共聚醚（PET）为粘合剂预聚物、丙三醇三硝酸酯类（一种或多种）为增塑剂、异氰酸酯为固化剂、环四次甲基四硝胺（HMX）/高氯酸胺（AP）或环三次甲基三硝胺（RDX）/高氯酸胺（AP）为氧化剂、铝粉（Al）为金属添加剂为的NEPE推进剂配方的燃速抑制剂，降速效果显著高于目前常用的NEPE推进剂燃速调节剂。

（2）本发明的NEPE推进剂燃速抑制剂为有机化合物、其燃烧产物为气体，这比采用燃烧（分解）产物为固体的其它燃速调节剂对推进剂能量性能的影响小。

（3）本发明的NEPE推进剂燃速抑制剂在配方中的添加量少，对NEPE推进剂配方能量性能、力学性能、贮存性能等没有明显影响，是一种新型高效的NEPE推进剂燃速抑制剂，也可作为NEPE推进剂燃速调节剂，拓展NEPE推进剂的燃速可调范围，扩大NEPE推进剂的应用领域。本发明的燃速抑制剂可有效降低推进剂的燃速，是实现该类NEPE推进剂高能、低燃速的新型燃速抑制剂。

具体实施方式

下述例子是为了更好的说明本发明的实施效果，但本发明不仅限于实施例。

实施例1

添加了NEPE推进剂燃速抑制剂的推进剂药条静态燃速，燃速测试方法为水下声发射法。表1为NEPE推进剂配方组成、添加的燃速抑制剂分子式中R₁、R₂、R₃基团分别为2苯基丁基、2苯基丙基和乙基。表1中给出了添加该燃速抑制剂前后推进剂的能量性能、力学性能、贮存性能对比。表1中、、、分别为推进剂单向拉伸最大抗拉强度、最大抗拉强度对应的伸长率、断裂伸长率和初始模量。表2和表3为该燃速抑制剂添加不同的量时，燃速的变化情况。

表1 某NEPE推进剂添加燃速抑制剂前后性能对比

实施例2

添加了NEPE推进剂燃速抑制剂的推进剂药条静态燃速，燃速测试方法为水下声发射法。

表2 某NEPE推进剂添加燃速抑制剂前后性能对比

实施例3

表3 某NEPE推进剂添加燃速抑制剂前后性能对比

从表1~表3可以看出：该燃速抑制剂在本专利中提到的NEPE推进剂配方中添加量达到推进剂配方质量分数的0.5%~2%时，具有显著的降低推进剂燃速的效果，同时由于其含量少，对推进剂的能量性能、力学性能、贮存性能没有明显的影响，因此本发明具有极强的实用性。

以上所述，仅为本发明最佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可以轻易想到的变化或替代，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

本发明说明书中未作详细描述的内容属于本专业领域专业技术人员的公知技术。

Claims

1.一种NEPE推进剂燃速抑制剂在NEPE推进剂中的应用，其特征在于：它是一种酰胺类有机化合物，其结构式为：

其中R₁为2苯基丁基、R₂为2苯基丙基和R₃为乙基；

NEPE推进剂燃速抑制剂在NEPE推进剂配方中的质量分数为0.5%~2%。