環(huán)氧化端羥基聚丁二烯室溫固化及性能研究①

劉 磊，陳 京，鄭元鎖，高國新

(西安交通大學(xué)理學(xué)院，西安 710049)

0 引言

HTPB是火箭發(fā)動(dòng)機(jī)固體推進(jìn)劑的重要粘合劑，但由于其分子內(nèi)含有少量極性羥基和大量 C==C雙鍵，使得該粘合劑存在極性較小、與固體填料之間的界面粘接強(qiáng)度較低、耐老化性較差等問題［1］。而對(duì)其C == C雙鍵進(jìn)行環(huán)氧化改性后得到的環(huán)氧化端羥基聚丁二烯(EHTPB)，可有效改善其分子極性、粘接性能和耐老化性能，是未來火箭發(fā)動(dòng)機(jī)固體推進(jìn)劑粘合劑的潛在替代品［2－4］。同時(shí)，引入的活性環(huán)氧基團(tuán)可參與雙酚A型環(huán)氧樹脂、聚氨酯、氰酸酯樹脂等樹脂體系的固化交聯(lián)反應(yīng)，進(jìn)而起到對(duì)該類樹脂體系的增韌改性作用［5－7］。

EHTPB與雙酚A型環(huán)氧樹脂的顯著區(qū)別在于:雙酚A型環(huán)氧樹脂分子中，環(huán)氧基會(huì)受到相鄰苯環(huán)的富電子云吸引作用，在較低溫度下就能被胺類固化劑固化成型［8－9］;但EHTPB分子中的環(huán)氧基團(tuán)連接在惰性脂肪鏈上，周圍沒有吸電子基團(tuán)，低溫條件下常規(guī)固化劑(如胺類、酸酐類)很難使其固化，從而極大地限制了EHTPB的應(yīng)用。因此，研究一種能使EHTPB低溫(不超過50℃)固化的固化工藝，必將拓展EHTPB的應(yīng)用領(lǐng)域。而目前對(duì)EHTPB的研究多側(cè)重于對(duì)其合成方法的研究，對(duì) EHTPB固化反應(yīng)特性的研究甚少［10］。為此，本文探索使用了一種鈦酸酯偶聯(lián)劑低溫固化工藝，并對(duì)其固化EHTPB的固化機(jī)理、固化動(dòng)力學(xué)和力學(xué)性能進(jìn)行了研究。

1 實(shí)驗(yàn)

1.1 主要原料

環(huán)氧樹脂E-44，江蘇三木化工有限公司，化學(xué)純;EHTPB(自制);鈦酸酯偶聯(lián)劑(TC-114)，安徽泰昌化工有限公司，化學(xué)純;乙酸乙酯，天津市紅巖試劑廠，分析純。……