康 冰,王利剛,李笑江,宋振偉,丁 黎
(西安近代化學(xué)研究所,陜西西安710065)
硝化棉(NC)是傳統(tǒng)雙基系固體推進(jìn)劑的黏結(jié)劑,分子主鏈上碳氧六元環(huán)結(jié)構(gòu)具有一定的剛性,可以保證推進(jìn)劑在較高溫度條件下的強(qiáng)度。然而,NC分子結(jié)構(gòu)的剛性使得推進(jìn)劑的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度較高,低溫力學(xué)性能較差[1]。NC改性的方法主要有溶劑增塑法、化學(xué)交聯(lián)法和物理共混法。日本大弓義夫等[2]以聚酯一異氰酸酯預(yù)聚物作為NC的交聯(lián)劑,用化學(xué)交聯(lián)法制備了交聯(lián)的CMDB推進(jìn)劑,其低溫力學(xué)性能得到較大提高;范夕萍等[3]用化學(xué)交聯(lián)法以P(ECO-T)-IPDI-BDO預(yù)聚體中-NCO 與硝化纖維素NC上的-OH 化學(xué)交聯(lián),使其低溫力學(xué)性能也得到較大提高。聚乙二醇(PEG)分子結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,分子鏈柔順,與NC共混能降低NC分子鏈的剛性,從而改善雙基類固體推進(jìn)劑的低溫力學(xué)性能[4]。
針對(duì)NC體系的特殊性,本研究采用差示掃描量熱法(DSC)和動(dòng)態(tài)力學(xué)分析法(DMA)測(cè)試了NC/PEG共混體系的相容性,從熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)方面對(duì)NC/PEG共混體系的相容性進(jìn)行了分析。
聚乙二醇(PEG),平均相對(duì)分子質(zhì)量6 000,AR,天津科密歐化學(xué)試劑有限公司;3 號(hào)硝化棉(NC),含氮量12.6%,瀘州化工廠;二氯甲烷,AR,廣州光華化學(xué)試劑有限公司;丙酮,AR,利安隆博華(天津)有限公司。
2910型差示掃描量熱分析儀,美國(guó)TA 公司,氮?dú)鈿夥?,進(jìn)氣速率為5mL/min;2 980型動(dòng)態(tài)熱機(jī)械分析儀,美國(guó)TA 公司,測(cè)試條件:?jiǎn)螒冶蹔A具,試樣尺寸4mm×(12~13)mm×(2~3)mm,頻率1Hz,振幅5μm,液氮冷卻,溫度范圍-80~80℃,升溫速率2℃/min。
室溫下(20℃)將PEG溶于二氯甲烷,配制成質(zhì)量濃度為0.4g/mL的均勻溶液;……