CN110981649A - 一种适用于低燃速推进剂燃速测试的包覆层及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种适用于低燃速推进剂燃速测试的包覆层及其制备方法，属于固体推进剂燃速测试限燃层包覆技术领域，该包覆层包括内外两层限燃结构，其中内限燃层包括粘合剂、固化剂、催化剂、工艺活性助剂、增塑剂和固体填料，且各组分的质量份数分别为：粘合剂100份，固化剂22～26份、催化剂0.1～0.4份、工艺活性助剂4～9份、增塑剂2～25份，固体填料10～15份，外限燃层由膜材料构成，与传统静态燃速测试使用的包覆液相比，本发明制备的包覆层在低燃速推进剂燃速测试领域拥有良好的燃速测试精度。

Description

一种适用于低燃速推进剂燃速测试的包覆层及其制备方法
技术领域
本发明属于固体推进剂燃速测试限燃层包覆技术领域，更具体地讲，本发明涉及低燃速推进剂燃速测试的包覆层及其制备方法。
背景技术
包覆层是固体推进剂静态燃速(靶线法)测试的重要组成部分，其主要作用是保证固体推进剂药条的端面燃烧，防止高温残渣、高温燃气引起燃烧火焰的侧面传播。固体推进剂药条包覆技术直接影响静态燃速测试结果的稳定性和准确性，可为其配方设计、燃烧性能预示及调控提供重要参考依据。
目前，应用于固体推进剂静态燃速测试的包覆层主要有聚乙烯醇缩丁醛乙醇溶液、醋酸纤维素丙酮溶液、硅橡胶、聚氨酯(PU)等。包覆层可以是一层，也可以是多层，每层的作用不同。例如，某些固体推进剂因其配方设计需求，本体强度较差，需在聚氨酯包覆层与推进剂之间增设一层硬化层，以增强药条本体强度，利于聚氨酯包覆层的涂刷工艺。国内外科技工作者在优化包覆层配方设计和制备工艺方面做了大量工作：
德国专利(DE3823988A1)报道以草酰胺和脂肪族粘结剂为原料制备聚氨酯包覆层，此类包覆剂粘度较低，能在常温环境下固化，与双基、改性双基推进剂粘接可靠，但在加入填料后包覆层失去透明，给检查包覆质量带来困难，另外还有较大量的填料在包覆剂中的分散均匀性等问题。
郑林(火炸药学报，2007，3(30):59-61)在硅橡胶包覆层材料的研究中，发现硅橡胶包覆材料能够满足具有较低燃速单基、双基和改性双基火药的燃速测试要求，但在测试压力为30～80MPa、燃速为160～250mm/s的复合火药时，存在黏接可靠性问题，直接影响高压高燃速火药的燃速测试结果，要保障高压高燃速火药的稳定、可靠燃烧，除了研究装药自身的燃烧规律和力学性能外，还要考虑合适的包覆材料和包覆方法。
李晓东(火炸药学报，2004，4(27):63-65)研究了超高燃速推进剂的侧面限燃包覆，通过包覆层厚度、中止燃烧、间接证明实验，证实了采用硬质PVC黏合剂为内层，添加石棉粉的醋酸纤维素为外层的包覆层，可以使超高燃速推进剂侧面不发生窜火，达到稳定对流燃烧，燃速可达1000mm/s以上。
随着复合固体推进剂的发展，对包覆层提出了更高的要求，尤其在低燃速推进剂静态燃速测试领域，普遍存在单批试样燃速测试精度差、压强指数相关系数差、温度敏感系数失真等问题，此外，受限于静态燃速测试试样尺寸和方法，低燃速推进剂在测试过程中易熄灭，无法获取有效数据。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明目的是提供一种可靠、简易的适用于低燃速推进剂燃速测试的包覆层及其制备方法，该包覆层可以大幅减少低燃速推进剂燃速测试药条易熄灭、可疑数据多、测试精度差的问题。
为了解决上述测试技术问题，本发明提供一种适用于低燃速推进剂燃速测试的包覆层及其制备方法，具体技术方案如下：
一种适用于低燃速推进剂燃速测试的包覆层，包括内限燃层和外限燃层，其中内限燃层包括粘合剂、固化剂、催化剂、工艺活性助剂、增塑剂和固体填料，且各组分的质量份数分别为：粘合剂100份、固化剂22～26份、催化剂0.1～0.4份、工艺活性助剂4～9份、增塑剂2～25份，固体填料10～15份，外限燃层由膜材料组成。
上述适用于低燃速推进剂燃速测试的包覆层，其中，所述粘合剂选自环氧树脂、有机硅橡胶、端羟基聚丁二烯或四氢呋喃环氧丙烷共聚醚中的一种。
上述适用于低燃速推进剂燃速测试的包覆层，其中，所述固化剂选自低分子聚氨酯、环二硅氮烷、硅氮低聚物、聚甲基硅氮烷、甲苯二异氰酸酯或异佛尔酮二异氰酸酯中的一种。
上述适用于低燃速推进剂燃速测试的包覆层，其中，所述催化剂选自二月桂酸二丁基锡、二丁基二乙酸锡、硫醇甲基锡、异辛酸亚锡、乙酰丙酮铁或三苯基铋中的一种。
上述适用于低燃速推进剂燃速测试的包覆层，其中，所述工艺活性助剂选自一缩二乙二醇、蓖麻油、三乙醇胺或乙二醇中的一种。
上述适用于低燃速推进剂燃速测试的包覆层，其中，所述增塑剂选自壬酸异癸酯、癸二酸二辛脂、邻苯二甲酸二丁酯、己二酸二辛脂、二(二硝基丙基)缩乙醛/二(二硝基丙基)缩甲醛或二(丁基卡必醇)缩甲醛中的一种。
上述适用于低燃速推进剂燃速测试的包覆层，其中，所述固体填料选自二氧化硅、陶土、重质碳酸钙、白云石粉、硅灰石粉、滑石粉、海泡石粉、云母粉、长石粉、硅藻土、硅土粉、硅粉、硅酸铝镁钠、重晶石粉、硫酸钙、轻质碳酸钙、活性碳酸钙、硅酸铝钠、硅酸钙或轻质碳酸镁中的一种。
上述适用于低燃速推进剂燃速测试的包覆层，其中，所述膜材料选自聚丙烯、硬质PVC、对苯二甲酸乙二醇酯或聚乙烯中的一种。
一种制备上述适用于低燃速推进剂燃速测试包覆层的方法，包括以下步骤：
(1)在室温下，将粘合剂、工艺活性助剂、增塑剂和固体填料加入混合容器中，搅拌2～3小时，其中所述粘合剂100份、工艺活性助剂4～9份、增塑剂2～25份、固体填料10～15份，以质量份数计；
(2)再向混合容器中添加固化剂和催化剂，并快速搅拌，其中所述固化剂质量份数为22～26份、催化剂质量份数为0.1～0.4份，得到内限燃层混合物，5～10分钟内将上述内限燃层混合物刷涂于推进剂样品表面，悬挂放置，待推进剂样品表面内限燃层自然流平后，转移至水夹套烘箱中，35～40℃条件下固化12～16小时；
(3)固化后取出试样，在室温冷却30～60分钟，取用膜材料作为外限燃层，紧密包裹在内限燃层表面，厚度为0.3～0.5毫米，得到待测推进剂样品。
作为优选，上述适用于低燃速推进剂燃速测试包覆层的制备方法，其中，所述粘合剂为端羟基聚丁二烯，质量份数为100份；所述固化剂为甲苯二异氰酸酯，质量份数为24份；所述催化剂为二月桂酸二丁基锡，质量份数为0.3份；所述工艺活性助剂为乙二醇，质量份数为6.2份；所述增塑剂为癸二酸二辛脂，质量份数为20份；所述固体填料为二氧化硅，质量份数为12份；所述膜材料为硬质PVC膜，厚度为0.4毫米。
本发明固体推进剂静态燃速测试使用靶线法，在测试过程中参照GJB770B-2005的国家军用标准执行。
本发明与现有技术相比的优点在于：
(1)与传统静态燃速测试使用的包覆液相比，本发明制备的包覆层的内限燃层，有效避免推进剂在包覆过程中推进剂组分的溶解，提高燃速测试结果精度和稳定性；
(2)与传统静态燃速测试使用的包覆液相比，本发明制备的包覆层的内限燃层厚度增加，侧面阻燃能力有效提升，降低药条爆燃概率，提高燃速测试效率；
(3)本发明制备的外限燃层，在燃速测试过程中可增加药条的热反馈，同时减小燃气对燃烧火焰的扰动，降低药条燃面脱火和熄灭概率；
(4)本发明使用双限燃层结构，在固体推进剂燃速测试中拥有良好的单批燃速测试精度；
(5)本发明使用靶线法燃速测试方法，在测试过程中参照相关的国家军用标准执行，外限燃层选用常见的膜材料，测试准备过程简单、易操作。
具体实施方式
下面通过具体实施例和对比例对本发明做进一步说明。
本发明涉及一种适用于低燃速推进剂燃速测试的包覆层，包括内限燃层和外限燃层，其中内限燃层包括粘合剂、固化剂、催化剂、工艺活性助剂、增塑剂和固体填料，且各组分的质量份数分别为：粘合剂100份、固化剂22～26份、催化剂0.1～0.4份、工艺活性助剂4～9份、增塑剂2～25份、固体填料10～15份，外限燃层由膜材料组成。
一种制备上述适用于低燃速推进剂燃速测试包覆层的方法，包括以下步骤：
(1)在室温下，将粘合剂、工艺活性助剂、增塑剂和固体填料加入混合容器中，搅拌2～3小时，其中所述粘合剂100份，工艺活性助剂4～9份、增塑剂2～25份，固体填料10～15份，以质量份数计；
(2)再向混合容器中添加固化剂和催化剂，并快速搅拌，其中所述固化剂质量份数为22～26份、催化剂质量份数为0.1～0.4份，得到内限燃层混合物，5～10分钟内将上述内限燃层混合物刷涂于推进剂样品表面，悬挂放置，待推进剂样品表面内限燃层自然流平后，转移至水夹套烘箱中，35～40℃条件下固化12～16小时；
(3)固化后取出试样，在室温冷却30～60分钟，取用膜材料作为外限燃层，紧密包裹在内限燃层表面，厚度为0.3～0.5毫米，得到待测推进剂样品。
本发明实施例和对比例涉及的低燃速推进剂A、B、C和D的配方为：
推进剂A：70％氧化剂(高氯酸铵)；15％铝粉；2％降速剂A；8.5％端羟基聚丁二烯；3.8％癸二酸二辛酯；0.7％附加物。
推进剂B：67％氧化剂(高氯酸铵)；18％铝粉；2％降速剂A；8.5％端羟基聚丁二烯；3.8％癸二酸二辛酯；0.7％附加物。
推进剂C：73％氧化剂(高氯酸铵)；12％铝粉；2％降速剂A；8.5％端羟基聚丁二烯；3.8％癸二酸二辛酯；0.7％附加物。
推进剂D：73％氧化剂(高氯酸铵)；12％铝粉；0.5％降速剂A；1.5％降速剂B；8.5％端羟基聚丁二烯；3.8％癸二酸二辛酯；0.7％附加物。
降速剂A和降速剂B为推进剂领域常用的降速剂。
静态燃速测试方法参照GJB770B-2005方法706.1执行，五根药条为一组，分别记为1号药条、2号药条、3号药条、4号药条和5号药条。
表1所示为本发明实施例及对比例选用的包覆层配方：
Figure BDA0002263146030000061
Figure BDA0002263146030000071
实施例1
一种适用于低燃速推进剂燃速测试的包覆层，包括内限燃层和外限燃层，其中内限燃层包括粘合剂、固化剂、催化剂、工艺活性助剂、增塑剂和固体填料，且各组分的质量份数分别为：粘合剂100份，固化剂24份、催化剂0.3份、工艺活性助剂6.2份、增塑剂20份，固体填料12份，外限燃层由膜材料组成。所述粘合剂选自端羟基聚丁二烯，所述工艺活性助剂选自乙二醇，所述增塑剂选自癸二酸二辛脂，所述固体填料选自二氧化硅，所述固化剂选自甲苯二异氰酸酯，所述催化剂选自二月桂酸二丁基锡；所述膜材料选自硬质PVC膜。
对于推进剂A，在室温下将100g端羟基聚丁二烯，6.2g乙二醇，20g癸二酸二辛脂，12g二氧化硅加入混合容器中，搅拌2小时，再加入24g甲苯二异氰酸酯，0.3g二月桂酸二丁基锡，并快速搅拌，得到内限燃层混合物，将上述混合物刷涂于推进剂试样表面，悬挂放置，待试样表面混合物自然流平后，转移至水夹套烘箱中，38℃条件下固化12小时，形成内限燃层；取出试样后室温冷却30分钟，取用硬质PVC膜作为外限燃层，紧密包裹在内限燃层表面，厚度为0.4mm，得到双层包覆的推进剂A样品。
固体推进剂静态燃速测试使用靶线法，初始压强为7.0MPa，初始温度为20℃，测试方法参照GJB770B-2005执行，表2列出本实施例的静态燃速测试结果。
实施例2
一种适用于低燃速推进剂燃速测试的包覆层，包括内限燃层和外限燃层，其中内限燃层和外限燃层选用的配方物质和含量和实施例1相同。
对于推进剂B，一种适用于低燃速推进剂燃速测试的包覆层的制备方法和实施例1相同，得到双层包覆的推进剂B样品。
固体推进剂静态燃速测试使用靶线法，初始压强为7.0MPa，初始温度为20℃，测试方法参照GJB770B-2005执行，表2列出本实施例的静态燃速测试结果。
实施例3
一种适用于低燃速推进剂燃速测试的包覆层，包括内限燃层和外限燃层，其中内限燃层和外限燃层选用的配方物质和含量和实施例1相同。
对于推进剂C，一种适用于低燃速推进剂燃速测试的包覆层的制备方法和实施例1相同，得到双层包覆的推进剂C样品。
固体推进剂静态燃速测试使用靶线法，初始压强为7.0MPa，初始温度为20℃，测试方法参照GJB770B-2005执行，表2列出本实施例的静态燃速测试结果。
实施例4
一种适用于低燃速推进剂燃速测试的包覆层，包括内限燃层和外限燃层，其中内限燃层和外限燃层选用的配方物质和含量和实施例1相同。
对于推进剂D，一种适用于低燃速推进剂燃速测试的包覆层的制备方法和实施例1相同，得到双层包覆的推进剂D样品。
固体推进剂静态燃速测试使用靶线法，初始压强为7.0MPa，初始温度为20℃，测试方法参照GJB770B-2005执行，表2列出本实施例的静态燃速测试结果。
对比例1
对于推进剂A，按照GJB770B-2005要求，将8g聚乙烯醇缩丁醛缓慢加入92g无水乙醇中，并置于水浴中逐渐升高温度至50℃～60℃，直至聚乙烯醇缩丁醛全部溶解，静置24小时，将待测试样浸泡六次(交替各三次)，每次间隔时间30分钟，末次浸泡后在38℃条件下晾干12小时，形成限燃层包覆的推进剂A样品。
固体推进剂静态燃速测试使用靶线法，初始压强为7.0MPa，初始温度为20℃，测试方法参照GJB770B-2005执行，表2列出本对比例的静态燃速测试结果。
对比例2
对于推进剂B，按照GJB770B-2005要求，将8g聚乙烯醇缩丁醛缓慢加入92g无水乙醇中，并置于水浴中逐渐升高温度至50℃～60℃，直至聚乙烯醇缩丁醛全部溶解，静置24小时，将待测试样浸泡六次(交替各三次)，每次间隔时间30分钟，末次浸泡后在38℃条件下晾干12小时，形成限燃层包覆的推进剂B样品。
固体推进剂静态燃速测试使用靶线法，初始压强为7.0MPa，初始温度为20℃，测试方法参照GJB770B-2005执行，表2列出本对比例的静态燃速测试结果。
对比例3
对于推进剂C，在室温下将100g端羟基聚丁二烯，6.2g乙二醇，20g癸二酸二辛脂，12g二氧化硅加入混合容器中，搅拌2小时，再加入24g甲苯二异氰酸酯，0.3g二月桂酸二丁基锡，将上述混合物刷涂于推进剂试样表面，悬挂放置，自然流平后，38℃条件下固化12小时，形成内限燃层包覆的推进剂C样品。
固体推进剂静态燃速测试使用靶线法，初始压强为7.0MPa，初始温度为20℃，测试方法参照GJB770B-2005执行，表2列出本对比例的静态燃速测试结果。
对比例4
对于推进剂C，按照GJB770B-2005要求，将8g聚乙烯醇缩丁醛缓慢加入92g无水乙醇中，并置于水浴中逐渐升高温度至50℃～60℃，直至聚乙烯醇缩丁醛全部溶解，静置24小时，将待测试样浸泡六次(交替各三次)，每次间隔时间30分钟，末次浸泡后在38℃条件下晾干12小时，形成限燃层包覆的推进剂C样品。
固体推进剂静态燃速测试使用靶线法，初始压强为7.0MPa，初始温度为20℃，测试方法参照GJB770B-2005执行，表2列出本对比例的静态燃速测试结果。
对比例5
对于推进剂D，在室温下将100g端羟基聚丁二烯，6.2g乙二醇，20g癸二酸二辛脂，12g二氧化硅加入混合容器中，搅拌2小时，再加入24g甲苯二异氰酸酯，0.3g二月桂酸二丁基锡，将上述混合物刷涂于推进剂试样表面，悬挂放置，自然流平后，38℃条件下固化12小时，形成内限燃层包覆的推进剂D样品。
固体推进剂静态燃速测试使用靶线法，初始压强为7.0MPa，初始温度为20℃，测试方法参照GJB770B-2005执行，表2列出本对比例的静态燃速测试结果。
对比例6
对于推进剂D，按照GJB770B-2005要求，将8g聚乙烯醇缩丁醛缓慢加入92g无水乙醇中，并置于水浴中逐渐升高温度至50℃～60℃，直至聚乙烯醇缩丁醛全部溶解，静置24小时，将待测试样浸泡六次(交替各三次)，每次间隔时间30分钟，末次浸泡后在38℃条件下晾干12小时，形成限燃层包覆的推进剂D样品。
固体推进剂静态燃速测试使用靶线法，初始压强为7.0MPa，初始温度为20℃，测试方法参照GJB770B-2005执行，表2列出本对比例的静态燃速测试结果。
实施例5
一种适用于低燃速推进剂燃速测试的包覆层，包括内限燃层和外限燃层，其中内限燃层包括粘合剂、固化剂、催化剂、工艺活性助剂、增塑剂和固体填料，且各组分的质量份数分别为：粘合剂100份，固化剂26份、催化剂0.1份、工艺活性助剂9份、增塑剂2份，固体填料10份，外限燃层由膜材料组成。所述粘合剂选自四氢呋喃环氧丙烷共聚醚，所述工艺活性助剂选自一缩二乙二醇，所述增塑剂选自邻苯二甲酸二丁酯，所述固体填料选自轻质碳酸镁，所述固化剂选自甲苯二异氰酸酯，所述催化剂选自乙酰丙酮铁；所述膜材料选自聚丙烯。
对于推进剂A，在室温下将100g四氢呋喃环氧丙烷共聚醚，9g一缩二乙二醇，2g邻苯二甲酸二丁酯，10g轻质碳酸镁加入混合容器中，搅拌2小时，再加入26g甲苯二异氰酸酯，0.1g乙酰丙酮铁，并快速搅拌，得到内限燃层混合物，将上述混合物刷涂于推进剂试样表面，悬挂放置，待试样表面混合物自然流平后，转移至水夹套烘箱中，38℃条件下固化12小时，形成内限燃层；取出试样后室温冷却30分钟，取用聚丙烯膜作为外限燃层，紧密包裹在内限燃层表面，厚度为0.3mm，得到双层包覆的推进剂A样品。
固体推进剂静态燃速测试使用靶线法，初始压强为7.0MPa，初始温度为20℃，测试方法参照GJB770B-2005执行，表2列出本实施例的静态燃速测试结果。
实施例6
一种适用于低燃速推进剂燃速测试的包覆层，包括内限燃层和外限燃层，其中内限燃层和外限燃层选用的配方物质和含量和实施例5相同。
对于推进剂B，一种适用于低燃速推进剂燃速测试的包覆层的制备方法和实施例5相同，得到双层包覆的推进剂B样品。
固体推进剂静态燃速测试使用靶线法，初始压强为7.0MPa，初始温度为20℃，测试方法参照GJB770B-2005执行，表2列出本实施例的静态燃速测试结果。
实施例7
一种适用于低燃速推进剂燃速测试的包覆层，包括内限燃层和外限燃层，其中内限燃层和外限燃层选用的配方物质和含量和实施例5相同。
对于推进剂C，一种适用于低燃速推进剂燃速测试的包覆层的制备方法和实施例5相同，得到双层包覆的推进剂C样品。
固体推进剂静态燃速测试使用靶线法，初始压强为7.0MPa，初始温度为20℃，测试方法参照GJB770B-2005执行，表2列出本实施例的静态燃速测试结果。
实施例8
一种适用于低燃速推进剂燃速测试的包覆层，包括内限燃层和外限燃层，其中内限燃层和外限燃层选用的配方物质和含量和实施例5相同。
对于推进剂D，一种适用于低燃速推进剂燃速测试的包覆层的制备方法和实施例5相同，得到双层包覆的推进剂D样品。
固体推进剂静态燃速测试使用靶线法，初始压强为7.0MPa，初始温度为20℃，测试方法参照GJB770B-2005执行，表2列出本实施例的静态燃速测试结果。
实施例9
一种适用于低燃速推进剂燃速测试的包覆层，包括内限燃层和外限燃层，其中内限燃层包括粘合剂、固化剂、催化剂、工艺活性助剂、增塑剂和固体填料，且各组分的质量份数分别为：粘合剂100份，固化剂22份、催化剂0.4份、工艺活性助剂4份、增塑剂25份，固体填料15份，外限燃层由膜材料组成。所述粘合剂选自端羟基聚丁二烯，所述工艺活性助剂选自乙二醇，所述增塑剂选自癸二酸二辛脂，所述固体填料选自轻质碳酸钙，所述固化剂选自异佛尔酮二异氰酸酯，所述催化剂选自硫醇甲基锡；所述膜材料选自聚乙烯。
对于推进剂A，在室温下将100g端羟基聚丁二烯，4g乙二醇，25g癸二酸二辛脂，15g轻质碳酸钙加入混合容器中，搅拌2小时，再加入22g异佛尔酮二异氰酸酯，0.4g硫醇甲基锡，并快速搅拌，得到混合物，将上述混合物刷涂于推进剂试样表面，悬挂放置，待试样表面混合物自然流平后，转移至水夹套烘箱中，38℃条件下固化12小时，形成内限燃层；取出试样后室温冷却30分钟，取用聚乙烯膜作为外限燃层，紧密包裹在内限燃层表面，得到双层包覆的推进剂A样品。
固体推进剂静态燃速测试使用靶线法，初始压强为7.0MPa，初始温度为20℃，测试方法参照GJB770B-2005执行，表2列出本实施例的静态燃速测试结果。
实施例10
一种适用于低燃速推进剂燃速测试的包覆层，包括内限燃层和外限燃层，其中内限燃层和外限燃层选用的配方物质和含量和实施例9相同。
对于推进剂B，一种适用于低燃速推进剂燃速测试的包覆层的制备方法和实施例9相同，得到双层包覆的推进剂B样品。
固体推进剂静态燃速测试使用靶线法，初始压强为7.0MPa，初始温度为20℃，测试方法参照GJB770B-2005执行，表2列出本实施例的静态燃速测试结果。
实施例11
一种适用于低燃速推进剂燃速测试的包覆层，包括内限燃层和外限燃层，其中内限燃层和外限燃层选用的配方物质和含量和实施例9相同。
对于推进剂C，一种适用于低燃速推进剂燃速测试的包覆层的制备方法和实施例9相同，得到双层包覆的推进剂C样品。
固体推进剂静态燃速测试使用靶线法，初始压强为7.0MPa，初始温度为20℃，测试方法参照GJB770B-2005执行，表2列出本实施例的静态燃速测试结果。
实施例12
一种适用于低燃速推进剂燃速测试的包覆层，包括内限燃层和外限燃层，其中内限燃层和外限燃层选用的配方物质和含量和实施例9相同。
对于推进剂D，一种适用于低燃速推进剂燃速测试的包覆层的制备方法和实施例9相同，得到双层包覆的推进剂D样品。
固体推进剂静态燃速测试使用靶线法，初始压强为7.0MPa，初始温度为20℃，测试方法参照GJB770B-2005执行，表2列出本实施例的静态燃速测试结果。
表2为实施例1-12和对比例1-6的静态燃速测试结果:
Figure BDA0002263146030000141
从表2的试验结果可以看出，相比于传统包覆层，内限燃层的使用有效提高燃速测试结果精度和稳定性，同时，外限燃层的使用可有效降低低燃速固体推进剂靶线燃速测试熄灭概率，例如，实施例2中，无熄灭现象，平均燃速为3.74mm/s，相对标准偏差为0.59％。

Claims (10)

1.一种适用于低燃速推进剂燃速测试的包覆层，其特征在于：所述的包覆层包括内限燃层和外限燃层，其中内限燃层包括粘合剂、固化剂、催化剂、工艺活性助剂、增塑剂和固体填料，且各组分的质量份数分别为：粘合剂100份、固化剂22～26份、催化剂0.1～0.4份、工艺活性助剂4～9份、增塑剂2～25份、固体填料10～15份；外限燃层由膜材料组成。
2.根据权利要求1所述的一种适用于低燃速推进剂燃速测试的包覆层，其特征在于：所述粘合剂选自环氧树脂、有机硅橡胶、端羟基聚丁二烯或四氢呋喃环氧丙烷共聚醚中的一种。
3.根据权利要求1所述的一种适用于低燃速推进剂燃速测试的包覆层，其特征在于：所述固化剂选自低分子聚氨酯、环二硅氮烷、硅氮低聚物、聚甲基硅氮烷、甲苯二异氰酸酯或异佛尔酮二异氰酸酯中的一种。
4.根据权利要求1所述的一种适用于低燃速推进剂燃速测试的包覆层，其特征在于：所述催化剂选自二月桂酸二丁基锡、二丁基二乙酸锡、硫醇甲基锡、异辛酸亚锡、乙酰丙酮铁或三苯基铋中的一种。
5.根据权利要求1所述的一种适用于低燃速推进剂燃速测试的包覆层，其特征在于：所述工艺活性助剂选自一缩二乙二醇、蓖麻油、三乙醇胺或乙二醇中的一种。
6.根据权利要求1所述的一种适用于低燃速推进剂燃速测试的包覆层，其特征在于：所述增塑剂选自壬酸异癸酯、癸二酸二辛脂、邻苯二甲酸二丁酯、己二酸二辛脂、二(二硝基丙基)缩乙醛/二(二硝基丙基)缩甲醛或二(丁基卡必醇)缩甲醛中的一种。
7.根据权利要求1所述的一种适用于低燃速推进剂燃速测试的包覆层，其特征在于：所述固体填料选自二氧化硅、陶土、重质碳酸钙、白云石粉、硅灰石粉、滑石粉、海泡石粉、云母粉、长石粉、硅藻土、硅土粉、硅粉、硅酸铝镁钠、重晶石粉、硫酸钙、轻质碳酸钙、活性碳酸钙、硅酸铝钠、硅酸钙或轻质碳酸镁中的一种。
8.根据权利要求1所述的一种适用于低燃速推进剂燃速测试的包覆层，其特征在于：所述膜材料选自聚丙烯、硬质PVC、对苯二甲酸乙二醇酯或聚乙烯中的一种。
9.根据权利要求1至8任一项所述的一种适用于低燃速推进剂燃速测试包覆层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)在室温下，将粘合剂、工艺活性助剂、增塑剂和固体填料加入混合容器中，搅拌2～3小时，其中所述粘合剂100份，工艺活性助剂4～9份、增塑剂2～25份，固体填料10～15份，以质量份数计；
(2)再向混合容器中添加固化剂和催化剂，并快速搅拌，其中所述固化剂质量份数为22～26份、催化剂质量份数为0.1～0.4份，得到内限燃层混合物，5～10分钟内将上述内限燃层混合物刷涂于推进剂样品表面，悬挂放置，待推进剂样品表面内限燃层自然流平后，然后在35～40℃条件下固化12～16小时；
(3)固化后取出试样，在室温冷却30～60分钟，取用膜材料作为外限燃层，紧密包裹在内限燃层表面，厚度为0.3～0.5毫米，得到待测推进剂样品。
10.根据权利要求9所述的一种适用于低燃速推进剂燃速测试包覆层的制备方法，其特征在于：所述粘合剂为端羟基聚丁二烯，质量份数为100份；所述固化剂为甲苯二异氰酸酯，质量份数为24份；所述催化剂为二月桂酸二丁基锡，质量份数为0.3份；所述工艺活性助剂为乙二醇，质量份数为6.2份；所述增塑剂为癸二酸二辛脂，质量份数为20份；所述固体填料为二氧化硅，质量份数为12份；所述膜材料为硬质PVC膜，厚度为0.4毫米。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112552132A (zh) * 2020-12-11 2021-03-26 湖北航天化学技术研究所 一种htpb基大分子钝感剂及其制备方法和应用
CN113358429A (zh) * 2021-04-29 2021-09-07 上海航天化工应用研究所 一种嵌金属丝推进剂静态燃速测试用药条制样装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3919841A (en) * 1974-07-05 1975-11-18 Us Navy Rocket motor apparatus
CN104277754A (zh) * 2013-07-29 2015-01-14 湖北航天化学技术研究所 一种适用于nepe推进剂的限燃层材料及其制备方法
CN105315931A (zh) * 2014-05-30 2016-02-10 湖北航天化学技术研究所 一种固体火箭发动机用推进剂衬层材料及其制备方法
CN105736180A (zh) * 2014-12-09 2016-07-06 上海新力动力设备研究所 一种导弹发动机装药外端面的环向增燃结构
CN107686700A (zh) * 2016-12-20 2018-02-13 湖北航天化学技术研究所 一种低特征信号限燃层及制备方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3919841A (en) * 1974-07-05 1975-11-18 Us Navy Rocket motor apparatus
CN104277754A (zh) * 2013-07-29 2015-01-14 湖北航天化学技术研究所 一种适用于nepe推进剂的限燃层材料及其制备方法
CN105315931A (zh) * 2014-05-30 2016-02-10 湖北航天化学技术研究所 一种固体火箭发动机用推进剂衬层材料及其制备方法
CN105736180A (zh) * 2014-12-09 2016-07-06 上海新力动力设备研究所 一种导弹发动机装药外端面的环向增燃结构
CN107686700A (zh) * 2016-12-20 2018-02-13 湖北航天化学技术研究所 一种低特征信号限燃层及制备方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
周长省，等: "《火箭弹设计理论》", 28 February 2014, 北京理工大学出版社 *
李晓东，等: "《火炸药学报》", 30 November 2004 *
谭惠民: "《北京理工大学教育基金会教授文库固体推进剂化学与技术》", 30 September 2015, 北京理工大学出版社 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112552132A (zh) * 2020-12-11 2021-03-26 湖北航天化学技术研究所 一种htpb基大分子钝感剂及其制备方法和应用
CN113358429A (zh) * 2021-04-29 2021-09-07 上海航天化工应用研究所 一种嵌金属丝推进剂静态燃速测试用药条制样装置
CN113358429B (zh) * 2021-04-29 2022-10-14 上海航天化工应用研究所 一种嵌金属丝推进剂静态燃速测试用药条制样装置

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