1. 6 其它含氮聚合物
用作含能胶黏剂的其他含氮聚合物主要包括聚 乙烯醇硝酸酯、聚多硝基苯撑、硝胺聚醚和N-N键 环氧胶黏剂等。
1. 6. 1 聚乙烯醇硝酸酯(PVN)
聚乙烯醇硝酸酯可以代替硝化纤维素胶黏 剂[10]。在1929年首次由混合酸、醚中的硝酸或氯 代溶剂中的硝酸对聚乙烯醇进行硝化合成出来。聚 合物的密度为1. 5g/cm3,相对分子质量大于 100000。真空测试出纯净的PVN较硝化纤维素具有更好的稳定性。
1. 6. 2 聚多硝基苯撑(PNP)
PNP具有低相对分子质量(~2000),是一种热 稳定性的无定形聚合物。它是在150℃下,以硝基 苯为溶剂, 1, 3-二氯-2, 4, 6-三硝基苯与铜粉催 化剂发生乌尔曼反应合成而出的聚合物。PNP的结 构式如下:
含能胶黏剂PNP的性能见表5。
1. 6. 3 硝胺聚醚
在无溶剂的条件下,硝胺单体与二元醇反应生成如下类型的聚合物:
噁唑啉酮类单体在对甲苯磺酸甲酯(MeOTs)存 在下进行阳离子开环聚合反应,首先形成酰胺聚醚, 然后在五氧化二氮/硝酸存在下进行硝解反应,形成 硝胺聚醚。在推进剂配方中这些聚合物表现出高的 比冲,官能度接近2,具有相对低的Tg(-18℃)。通 过简单改变丁二醇/单体的比值可以合成出相对分 子质量在500到1000之间的聚合物。
典型的共聚物合成路线如下:
1. 6. 4 N-N环氧胶黏剂
这些化合物是基于α-ω-环氧化合物在主链 上含有N-N键,有人用己二肼、癸二肼和壬二肼的 二酰胺发生环氧化反应合成出来。其与传统的聚丁二烯胶黏剂相比具有更高的引燃速率和燃烧速率。推进剂样品可由组分质量分数为:高氯酸铵 (80% )、N-N-环氧胶黏剂(16% )、二胺二苯基甲烷固化剂和癸二酸二甲酯增塑剂(4% )挤压浇注而 成。N-N环氧胶黏剂的一般结构如下:
2 结 论
(1)随着科技的飞速发展,在改善高性能及少烟固体火箭推进剂中,使用含能胶黏剂具有很大的应用前景。
(2)含能胶黏剂的使用可以保持配方的能量性 能,含能(敏感的)硝胺固体含量的减少能提供另一 种制备不敏感推进剂的含能材料的方法。
参考文献:
[1] 沙恒,杨红梅,李一苇.含能材料的研究的进展(Ⅰ)[J].华北 工学院学报, 1997, 18(3): 243~248.
[2] KUBOTA N. Burning Rate Characteristics of GAP Propellants [R]. AIAA 88-3251, 1998.