交聯(lián)密度為特征參量的NEPE推進劑貯存壽命評估方法研究①

祝艷龍，丁 黎，安 靜，杜姣姣，周 靜

(西安近代化學研究所，西安 710065)

0 引言

硝酸酯增塑的聚醚推進劑(NEPE推進劑)是美國于上世紀70年代末、80年代初發(fā)展起來的新一代固體推進劑，這種推進劑綜合了雙基推進劑和復合推進劑的優(yōu)點，是目前能量性能和力學性能優(yōu)異的新型推進劑，代表著高能固體推進劑的發(fā)展方向。NEPE推進劑是由聚醚、高能氧化劑、鋁粉等材料組成的復合材料，在長貯過程中因受各種環(huán)境因素影響，會發(fā)生緩慢的物理、化學變化，導致能量、結構、安定性等性能發(fā)生變化，影響固體火箭發(fā)動機的安全性、可靠性及壽命。目前，NEPE推進劑的壽命評估普遍采用高溫加速老化試驗，選取力學性能、凝膠分數(shù)等作為特征參量，通過跟蹤特征參量的變化，建立溫度與貯存時間的等效關系，從而評估NEPE推進劑的貯存壽命。但是，目前關于NEPE推進劑老化過程中以上兩種特征參量的測試，一方面測試樣品量大(120 mm×25 mm×10 mm的工字型試樣，如圖1所示，樣品量約140 g)、成本高、測試風險大；另一方面，測試過程復雜，測試周期長(凝膠分數(shù)測試過程周期超過12 h，測試效率太低)。因此，探索新的特征參量來進行壽命預估是很有必要的。

圖1 力學性能測試所用試樣Fig.1 Samples used in the mechanical properties test

近年來，隨著低場核磁共振技術的發(fā)展，該技術通過監(jiān)測處于不同化學環(huán)境中氫質子的橫向弛豫時間來表征聚合物的固化程度、交聯(lián)網(wǎng)絡結構，具有簡單、無損、快速、定量表征且樣品量小等特點，已推廣應用于HTPB 復合固體推進劑老化過程交聯(lián)密度的表征和PBX 炸藥老化過程交聯(lián)網(wǎng)絡的監(jiān)測；……