PBT聚醚聚氨酯不同活泼氢组分固化体系研究 被引量：1

1

作者 苏雅琪 王卫泽 +2 位作者 杨敏 杨茜茜 轩福贞 《华东理工大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期376-381,共6页

以3,3-双叠氮甲基氧杂环丁烷-四氢呋喃共聚醚(PBT)为聚醚聚氨酯的软段、甲苯-2,4-二异氰酸酯(TDI)为固化剂、一缩二乙二醇(DEG)为扩链剂、三羟甲基丙烷(TMP)为交联剂,利用二步法制备了不同活泼氢组分的PBT聚醚聚氨酯。采用傅里叶变换红... 以3,3-双叠氮甲基氧杂环丁烷-四氢呋喃共聚醚(PBT)为聚醚聚氨酯的软段、甲苯-2,4-二异氰酸酯(TDI)为固化剂、一缩二乙二醇(DEG)为扩链剂、三羟甲基丙烷(TMP)为交联剂,利用二步法制备了不同活泼氢组分的PBT聚醚聚氨酯。采用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)仪、差示扫描量热(DSC)仪、电子万能试验机及溶胀率测试仪,对PBT/TDI、PBT/TDI/DEG、PBT/TDI/TMP/和PBT/TDI/DEG/TMP体系进行了固化反应动力学及力学性能的研究。结果表明:PBT/TDI、PBT/TDI/DEG、PBT/TDI/TMP/和PBT/TDI/DEG/TMP体系的固化反应均为二级反应,活化能分别为135.984、165.573、164.933、164.292 kJ/mol。加入DEG可显著提高黏合剂基体的断裂伸长率,但拉伸强度下降;加入TMP能提高黏合剂基体的拉伸强度,但断裂伸长率下降;同时加入DEG和TMP的黏合剂基体拉伸强度提高,断裂伸长率有所下降。DEG和TMP能不同程度地提高固化体系的交联密度。 展开更多

关键词 pbt推进剂 固化反应 反应动力学 力学性能 活泼氢

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高温老化条件下的AP/Al/PBT推进剂填料-基体界面粘接特性 被引量：1

2

作者 陈晨 邓蕾 +3 位作者 陈建发 周星 毛成立 戴慧娣 《固体火箭技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期708-716,共9页

AP/Al/PBT推进剂中的填料-基体界面的良好粘接可有效发挥基体粘弹性和填料增强作用,是保持推进剂优良力学性能的关键。采用分子动力学方法和反相气相色谱法研究了PBT推进剂中填料-基体界面作用机制。此外,为探索长期贮存条件下PBT推进... AP/Al/PBT推进剂中的填料-基体界面的良好粘接可有效发挥基体粘弹性和填料增强作用,是保持推进剂优良力学性能的关键。采用分子动力学方法和反相气相色谱法研究了PBT推进剂中填料-基体界面作用机制。此外,为探索长期贮存条件下PBT推进剂的主要失效模式,开展了高温条件下PBT推进剂加速老化试验。基于单轴拉伸试验,得到了PBT推进剂的宏观力学性能劣化特征规律,采用接触角法和超景深光学显微镜研究了填料-基体粘接性能的演化规律。结果表明:Al-PBT基体界面结合能高于AP-PBT基体界面结合能,Al-PBT基体界面的酸碱作用比AP-PBT基体界面的酸碱作用更强;PBT推进剂高温加速老化过程中Al-PBT基体界面粘接增强而AP-PBT基体界面粘接减弱,40、60、70℃老化360 d后Al-PBT基体界面综合粘接性能参数由初始的7.6分别增大至13.1、18.8、36.0,而AP-PBT基体界面综合粘接性能参数由初始的36.1分别下降至25.2、16.9和11.0;老化过程中,PBT推进剂拉伸断面上裸露的AP颗粒投影面积占比与初始模量表现出良好的线性相关性,AP-基体界面粘接的弱化是引起PBT推进剂初始模量下降的重要原因。 展开更多

关键词 pbt推进剂 高温老化 填料-基体界面 粘接

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H_(2)O在PBT聚醚聚氨酯弹性体渗透行为的分子模拟

3

作者 杨敏 王卫泽 +1 位作者 苏雅琪 轩福贞 《华东理工大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期34-40,共7页

采用蒙特卡洛模拟和分子动力学模拟的方法,对H_(2)O在3,3-双(叠氮甲基)环氧乙烷-四氢呋喃共聚醚(PBT)聚醚聚氨酯(PUPBT)中的吸附和扩散行为进行模拟。吸附模拟结果表明,在0~1 000 kPa逸度范围内,298、318、338、358 K条件下的PUPBT对H_(... 采用蒙特卡洛模拟和分子动力学模拟的方法,对H_(2)O在3,3-双(叠氮甲基)环氧乙烷-四氢呋喃共聚醚(PBT)聚醚聚氨酯(PUPBT)中的吸附和扩散行为进行模拟。吸附模拟结果表明,在0~1 000 kPa逸度范围内,298、318、338、358 K条件下的PUPBT对H_(2)O的吸附热分别为41.15、40.23、36.84、34.16 kJ/mol,298 K下达到吸附平衡,随着温度的升高,PUPBT对H_(2)O的吸附能力减弱;H_(2)O在PUPBT中的吸附不是均匀吸附,而是聚集性地吸附于聚合物中靠近空穴中心的低势能区。扩散模拟结果表明,在压强为101 kPa,温度为298、318、338、358 K条件下,H_(2)O/PUPBT混合体系的自由体积分数分别为14.37%、 15.55%、 17.00%、 17.85%,H_(2)O在PUPBT中的扩散系数分别为1.488×10^(-6)、1.999×10^(-6)、4.086×10^(-6)、4.462×10^(-6)cm^(2)/s,且H_(2)O在PUPBT中进行的扩散不是均匀扩散,而是在聚合物空穴之间的跃迁扩散。H_(2)O在PUPBT中的溶解系数是影响渗透系数的主要因素,随着温度的升高,渗透系数逐渐下降。 展开更多

关键词 pbt推进剂 分子动力学 吸附 扩散 模拟 渗透

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基于点击反应改善叠氮推进剂/丁羟衬层界面粘接性能的研究 被引量：3

4

作者 邱磊 潘鹤斌 +2 位作者 詹国柱 盛红亮 于长江 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第7期1634-1640,共7页

针对极性差异较大的叠氮推进剂和丁羟衬层界面粘接体系,采用红外光谱及二维相关光谱分析、凝胶含量、粘接性能测试等方法研究了三种炔基化合物的引入对其界面粘接性能的改善效果。结果表明,在丁羟衬层中引入三种不同分子结构的炔基化合... 针对极性差异较大的叠氮推进剂和丁羟衬层界面粘接体系,采用红外光谱及二维相关光谱分析、凝胶含量、粘接性能测试等方法研究了三种炔基化合物的引入对其界面粘接性能的改善效果。结果表明,在丁羟衬层中引入三种不同分子结构的炔基化合物AC-1,AC-2和AC-3均可提高叠氮推进剂/丁羟衬层的界面粘接强度,当AC-1,AC-2和AC-3的炔基参数RA分别为0.097~0.127、0.051和0.097~0.141时,叠氮推进剂/丁羟衬层界面粘接的剥离强度可分别提高约80%,40%和70%。 展开更多

关键词 叠氮推进剂 丁羟衬层 界面粘接 炔基化合物 点击反应

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PBT固体推进剂低温力学性能研究

5

作者 张哲 曾国伟 +2 位作者 张正金 沈业炜 李兆娜 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期379-385,共7页

为考察PBT固体推进剂低温力学性能,采用单轴拉伸实验方法研究了固化参数、交联参数、固化时间三种因素对PBT固体推进剂-40℃下力学性能的影响。玻璃化温度测试结果表明,全部样品玻璃化温度处于-51.3~-53.6℃,推进剂在-40℃下处于高弹态... 为考察PBT固体推进剂低温力学性能,采用单轴拉伸实验方法研究了固化参数、交联参数、固化时间三种因素对PBT固体推进剂-40℃下力学性能的影响。玻璃化温度测试结果表明,全部样品玻璃化温度处于-51.3~-53.6℃,推进剂在-40℃下处于高弹态;单轴拉伸测试结果表明:PBT固体推进剂在低温状态下硬度、抗拉强度与固化参数、交联参数、固化时间呈正相关,伸长率与固化参数、交联参数、固化时间呈负相关。低温力学性能受固化参数、交联参数影响显著性低于常温力学性能;低温下固化参数在1.00~1.05内与伸长率呈现一定线性关系。 展开更多

关键词 pbt固体推进剂 低温 力学性能 单轴拉伸 线性拟合

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HTPE与PBT对推进剂慢速烤燃特性的影响

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作者 李苗苗 陈静静 +1 位作者 郑亭亭 周智鹏 《兵器装备工程学报》 CSCD 北大核心 2022年第6期13-18,共6页

研究了HTPE和PBT黏合剂对复合固体推进剂慢速烤燃特性的影响,获得了HTPE、PBT和A3单组分、混合体系以及复合固体推进剂的慢速烤燃响应温度和响应剧烈程度规律。结果表明,PBT和A3单组分的慢速烤燃响应温度分别为178.5℃和197.5℃,而HTPE... 研究了HTPE和PBT黏合剂对复合固体推进剂慢速烤燃特性的影响,获得了HTPE、PBT和A3单组分、混合体系以及复合固体推进剂的慢速烤燃响应温度和响应剧烈程度规律。结果表明,PBT和A3单组分的慢速烤燃响应温度分别为178.5℃和197.5℃,而HTPE无响应发生。HTPE/A3混合物的慢速烤燃响应温度为198.3℃,与单组分A3的响应温度相当,而PBT/A3混合物的慢速烤燃响应温度为160.4℃,显著低于其单组分的响应温度,表明A3与PBT对彼此的热分解历程均产生明显影响。HTPE/A3/AP/Al推进剂和PBT/A3/AP/Al推进剂慢速烤燃响应温度分别为199.9℃和164.2℃,响应程度分别为爆炸和燃烧,即PBT黏合剂体系的固体推进剂比HTPE推进剂具有更优的低易损性。 展开更多

关键词 pbt HTPE A3 固体推进剂 慢速烤燃

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PBT与固化剂的反应机理研究

7

作者 陈红瑞 周军伟 +4 位作者 陈建发 万代红 张惠坤 毛成立 汪蓉 《原子与分子物理学报》 CAS 北大核心 2022年第6期1-7,共7页

本文采用密度泛函理论(DFT)研究了粘合剂端羟基3,3-双叠氮甲基氧杂环丁烷-四氢呋喃(BAMO-THF)共聚醚(PBT)和固化剂甲苯二异氰酸酯(TDI)模型化合物的结构性质.对粘合剂PBT和固化剂TDI进行了结构优化,通过计算与分析静电势能图,探究了固... 本文采用密度泛函理论(DFT)研究了粘合剂端羟基3,3-双叠氮甲基氧杂环丁烷-四氢呋喃(BAMO-THF)共聚醚(PBT)和固化剂甲苯二异氰酸酯(TDI)模型化合物的结构性质.对粘合剂PBT和固化剂TDI进行了结构优化,通过计算与分析静电势能图,探究了固化反应可能的反应位点.PBT与TDI反应位点较多,易于形成网络结构.基于模型化合物,预测了四种可能的固化反应产物,计算了固化反应可能产物的结构和能量.确定了固化反应过程中热力学稳定结构,并对最可几的产物反应路径中的过渡态进行了计算,得到了最可能的固化反应的反应路径和活化自由能.该研究可为进一步分析PBT推进剂中涉及的老化反应提供依据. 展开更多

关键词 pbt推进剂 固化剂 固化反应 密度泛函理论

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超细硼粉的3,3-双(叠氮甲基)环氧丁烷-四氢呋喃共聚醚包覆研究 被引量：10

8

作者 张琼方 张教强 +2 位作者 国际英 庞维强 寇开昌 《含能材料》 EI CAS CSCD 2005年第3期185-188,i004,共5页

采用直接反应及溶剂蒸发法,用PBT对硼粉进行了表面包覆。并通过透射电镜、精密酸度计、旋转粘度计等仪器对包覆效果进行了分析表征。由X光电子能谱和透射电镜图可以看出,经PBT包覆后,在硼粉的表面明显包覆了一层高分子化合物PBT,且包覆... 采用直接反应及溶剂蒸发法,用PBT对硼粉进行了表面包覆。并通过透射电镜、精密酸度计、旋转粘度计等仪器对包覆效果进行了分析表征。由X光电子能谱和透射电镜图可以看出,经PBT包覆后,在硼粉的表面明显包覆了一层高分子化合物PBT,且包覆效果较好。酸度和粘度分析的结果表明,经PBT包覆后硼粉加水悬浊液体系的pH值明显增大,并有效的降低了HTPB体系的粘度。燃烧残渣分析结果表明,经包覆后的B的燃烧效率明显提高,残渣中B2O3和B的摩尔比由包覆前的122.7增加到18.51。 展开更多

关键词 分析化学 含硼富燃料固体推进剂 pbt 表面包覆 硼

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PBT基复合固体推进剂高温蠕变行为研究 被引量：10

9

作者 胡义文 左海丽 +3 位作者 郑启龙 屠仁举 张惠坤 周伟良 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期41-46,共6页

针对叠氮类推进剂高温软化问题,通过蠕变试验研究了某3,3-二叠氮甲基氧丁环与四氢呋喃共聚醚(PBT)基复合固体推进剂高温力学性能。结果表明,叠氮聚醚推进剂高温蠕变性能与应力、温度强烈相关,尤其是载荷效应明显。T-1、T-2和T-3试样在5... 针对叠氮类推进剂高温软化问题,通过蠕变试验研究了某3,3-二叠氮甲基氧丁环与四氢呋喃共聚醚(PBT)基复合固体推进剂高温力学性能。结果表明,叠氮聚醚推进剂高温蠕变性能与应力、温度强烈相关,尤其是载荷效应明显。T-1、T-2和T-3试样在50℃、0.1 MPa条件下蠕变应变值分别为7.01%、7.98%和21.77%,增塑比较大的试样高温软化现象明显。高温蠕变形变中,主要是高弹形变,其所占比重明显大于普弹形变和永久形变总和。运用时温等效原理对叠氮聚醚推进剂长期蠕变性能预测过程中,T-1、T-2和T-4试样的蠕变柔量主曲线时间范围扩展至3.4×10~8、1.9×10~8、9.1×10~7s。在考察的时间尺度范围内,试样的蠕变柔量变化相对较小,并未明显表现出蠕变破坏阶段。 展开更多

关键词 pbt复合固体推进剂 高温蠕变 时温等效原理

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钝感氧化剂对PBT基推进剂低易损性的影响 被引量：4

10

作者 王旭 徐森 +4 位作者 李苗苗 刘大斌 吴星亮 徐飞扬 杨年 《兵器装备工程学报》 CSCD 北大核心 2022年第6期7-12,18,共7页

为探索钝感氧化剂-PSAN对PBT基固体推进剂低易损性的影响,在保证样品配方性能不发生显著改变的基础上,采用PSAN替代AP,并对2种推进剂及装药开展研究。结果表明,当完全采用AP作为氧化剂时,样品在慢速烤燃试验、射流撞击试验及殉爆试验中... 为探索钝感氧化剂-PSAN对PBT基固体推进剂低易损性的影响,在保证样品配方性能不发生显著改变的基础上,采用PSAN替代AP,并对2种推进剂及装药开展研究。结果表明,当完全采用AP作为氧化剂时,样品在慢速烤燃试验、射流撞击试验及殉爆试验中反应等级分别为爆炸、燃烧、爆轰;当采用PSAN部分替代AP后,样品在慢速烤燃试验中反应温度由163.2℃降低至128.6℃,反应等级由爆炸降低为燃烧,并在射流撞击试验及殉爆试验中反应等级分别降低至爆炸、燃烧以下。表明PSAN的加入可以有效改善PBT基固体推进剂的低易损性能。 展开更多

关键词 钝感氧化剂 PSAN pbt基固体推进剂 慢速烤燃试验 低易损性

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PBT基少烟推进剂配方性能研究 被引量：2

11

作者 张习龙 甘露 +2 位作者 邓安华 牛草坪 庄容 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期69-74,共6页

针对固体火箭发动机用高能量、低特征信号推进剂发展需求,以3,3-二叠氮甲基氧丁烷与四氢呋喃共聚醚(PBT)为粘合剂、双(2,2-二硝基丙醇)缩甲醛和双(2,2-二硝基丙醇)缩乙醛等质量比的混合物(A3)为增塑剂,采用降低推进剂配方中铝粉(Al)含... 针对固体火箭发动机用高能量、低特征信号推进剂发展需求,以3,3-二叠氮甲基氧丁烷与四氢呋喃共聚醚(PBT)为粘合剂、双(2,2-二硝基丙醇)缩甲醛和双(2,2-二硝基丙醇)缩乙醛等质量比的混合物(A3)为增塑剂,采用降低推进剂配方中铝粉(Al)含量、用奥克托金(HMX)部分取代氧化剂等方式,开展了PBT基少烟推进剂配方工艺性能、力学性能、燃烧性能、烟雾特性以及能量性能研究。结果表明,PBT少烟推进剂的药浆粘度低、工艺性能良好,当固化参数为1.30,键合剂用量为0.30%时,推进剂的高温抗拉强度为0.511 MPa,常温、高温、低温伸长率均大于40%,推进剂在3~11 MPa的静态燃速压强指数为0.408,可见光透过率、红外透过率和激光透过率均大于70%,6.86 MPa下实测比冲为250.4 s,比冲效率为95.9%。 展开更多

关键词 pbt 少烟推进剂 力学性能 燃烧性能 烟雾特性

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PBT基钝感低特征信号推进剂的力学性能优化研究 被引量：2

12

作者 李洋 姜磊 +3 位作者 尹必文 宋琴 刘宇俊 廖海东 《固体火箭技术》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期479-485,共7页

采用单轴拉伸法和DSC法,研究了增塑比、扩链剂(BDO、PET、PEG)、交联剂(TN⁃J、TMP、PTT、T⁃PEG)对PBT/NENA/I⁃RDX(钝化RDX)/AP低Al体系钝感低特征信号推进剂力学性能和玻璃化转变温度的影响。结果表明,大分子扩链剂PEG可显著提高推进剂... 采用单轴拉伸法和DSC法,研究了增塑比、扩链剂(BDO、PET、PEG)、交联剂(TN⁃J、TMP、PTT、T⁃PEG)对PBT/NENA/I⁃RDX(钝化RDX)/AP低Al体系钝感低特征信号推进剂力学性能和玻璃化转变温度的影响。结果表明,大分子扩链剂PEG可显著提高推进剂的最大伸长率,而抗拉强度基本不变;交联剂提高推进剂抗拉强度的作用大小依次为TN⁃J>TMP>PTT>T⁃PEG,其中TN⁃J可同时发挥键合作用,提高最大伸长率。当增塑比为2.0、综合调节TN⁃J和PEG的含量,推进剂20℃抗拉强度0.9~1.3 MPa、最大伸长率40%~70%,70℃抗拉强度0.6~0.7 MPa、最大伸长率30%~50%,-55℃最大抗拉强度3.7~4.6 MPa、最大伸长率45%~75%,玻璃化转变温度<-65℃,推进剂在-55~70℃时具有良好的力学性能,可满足工程化应用的需求。 展开更多

关键词 pbt推进剂 力学性能 增速比 扩链剂 交联剂

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PBT基推进剂热分解特性与慢烤行为关系研究

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作者 李洋 王晓倩 +5 位作者 刘婕 牛草坪 邬斌 甘露 林锋 邹艳红 《装备环境工程》 CAS 2022年第10期43-49,共7页

目的 研究PBT(3,3–二叠氮甲基氧丁环–四氢呋喃共聚醚)基推进剂慢速烤燃响应情况与热分解特性之间的关系。方法 采用差示量热扫描仪和慢速烤燃试验,研究推进剂在不同固含量(通过改变高氯酸铵含量来调整)和不同铝粉含量下的热分解温度... 目的 研究PBT(3,3–二叠氮甲基氧丁环–四氢呋喃共聚醚)基推进剂慢速烤燃响应情况与热分解特性之间的关系。方法 采用差示量热扫描仪和慢速烤燃试验,研究推进剂在不同固含量(通过改变高氯酸铵含量来调整)和不同铝粉含量下的热分解温度变化情况,计算不同组分含量下推进剂的热分解动力学参数,对比分析PBT基推进剂固、铝粉含量变化对热分解特性及慢速烤燃行为影响。结果 固含量从78%下降至75%时,配方中AP(高氯酸铵)的高、低温热分解温度和热分解活化能均会下降。铝粉质量分数从18%下降至5%时,配方中AP的高、低温热分解温度和热分解活化能均会下降。当采用78%的固含量时,配方无法通过慢烤试验,而采用75%的固含量,铝粉质量分数为18%、5%时,均能通过慢烤试验。结论 根据热分析及慢烤试验结果可认为,固含量变化对慢烤响应程度变化有较大影响,Al粉含量变化对配方慢烤响应程度的影响较小。影响配方慢烤响应程度主要由AP高温分解控制,AP高温分解活化能越低,越有利于推进剂通过慢速烤燃测试。 展开更多

关键词 pbt推进剂 慢速烤燃 热分解 低易损性 动力学 航天材料

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