復(fù)合固體推進劑用中性聚合物鍵合劑的研究進展

梁 垠蘭 天董立超張春波刁訓(xùn)剛

（1 航天特種材料及工藝技術(shù)研究所，北京 100074）

（2 北京航空航天大學(xué)，北京 100191）

0 引言

復(fù)合固體推進劑是一種固體顆粒（氧化劑及金屬燃料）填充高分子聚合物（黏合劑）的復(fù)合材料，是導(dǎo)彈、空間飛行器的各類固體發(fā)動機的動力源，高能化一直是固體推進劑的追求目標，增加推進劑中的固含量是提高推進劑能量水平的有效技術(shù)途徑，大量高能固體填料如奧克托金（HMX）、黑索金（RDX）、六硝基六氮雜異戊茲烷（CL-20）的加入，使推進劑中相界面越來越大，同時高能填料HMX、RDX、CL-20均屬于非補強性材料，與黏合劑體系粘結(jié)較弱，導(dǎo)致推進劑的力學(xué)性能差。鍵合劑可以改善固體填料與黏合劑間的界面粘結(jié)，提升推進劑的力學(xué)性能［1］。

在含有硝銨填料、極性硝酸酯增塑劑的復(fù)合推進劑中，小分子鍵合劑易溶于極性硝酸酯中，不能吸附到硝銨顆粒表面，而起不到鍵合作用。針對此類推進劑，KIM［2］發(fā)明了中性聚合物鍵合劑（NPBA），NPBA 分子結(jié)構(gòu)中有兩種活性基團，一種基團通過氫鍵作用或化學(xué)鍵作用與黏合劑基體連接，另一種基團通過與填料之間的物理或化學(xué)作用吸附在其表面，鍵合劑充當了固體填料和黏合劑之間的“分子橋”，從而增強了界面粘結(jié)，改善了推進劑的力學(xué)性能。本文主要介紹NPBA 的設(shè)計原理，歸納總結(jié)近年來NPBA 的合成、應(yīng)用進展，從中找出NPBA 未來發(fā)展的動向，以期為鍵合劑的設(shè)計、合成以及推進劑的配方研究提供思路。

1 中性聚合物鍵合劑設(shè)計思路

中性聚合物鍵合劑的設(shè)計要點是“降溫相分離沉積包覆”，即NPBA 在預(yù)混溫度（較高溫度）下與預(yù)混藥漿溶為一相，加入氧化劑等填料，推進劑藥漿溫度降至相分離臨界溫度（較低溫度）時，NPBA 從藥漿中分離，吸附聚集在固體填料表面從而達到鍵合的效果［3］。高分子溶液熱力學(xué)表明，NPBA 與預(yù)混藥漿發(fā)生相分離時應(yīng)滿足下式：

式中，δ1為預(yù)混漿料的平均溶解度參數(shù)，δ2為NPBA的溶解度參數(shù)，Tc為相分離臨界溫度，V1為預(yù)混漿料的摩爾體積，R為氣體常數(shù)，需要指出的是，NPBA有足夠大的分子量時（1）式才成立，另一方面，為了保證NPBA發(fā)生相分離后能更好地沉積在氧化劑填料表面，NPBA的溶解度參數(shù)必須盡可能接近氧化劑填料的溶解度參數(shù)值［4］。可以通過調(diào)節(jié)共聚單體的投料比，調(diào)節(jié)NPBA的溶解度參數(shù)，達到NPBA“高溫下溶解，低溫下析出”的目的，NPBA的結(jié)構(gòu)設(shè)計如下式：

NPBA中的—CN與硝銨填料吸附較強，—OH通過固化反應(yīng)與黏合劑連接，從而達到良好的鍵合效果。NPBA的分子結(jié)構(gòu)設(shè)計思路仍采用半經(jīng)驗法，應(yīng)用效果主要通過繁瑣而耗時的實驗篩選，最終的效果也難以保證達到預(yù)期目標，齊曉飛等［5］采用MD模擬方法研究了NPBA與HMX的界面作用以及NPBA的鍵合效果。研究表明，NPBA與HMX界面間的作用力為近程、遠程范德華力和氫鍵力，這些作用力的強弱與NPBA結(jié)構(gòu)中—CN基團、—COOCH2CH2OH基團的數(shù)量及其空間位阻作用有關(guān)，用—COOCH2CH2OH基團取代—COOCH3基團，或者增加—CN基團數(shù)量，從整體上增強了NPBA與HMX晶體的界面作用力，增加了復(fù)合體系的結(jié)合能，提升了推進劑的強度。他們還將MD模擬結(jié)果與實驗結(jié)果對比，兩種方法得到的結(jié)果一致性表明，MD模擬方法用于研究NPBA與HMX之間的界面作用準確度高，可用于指導(dǎo)NPBA分子設(shè)計。

2 中性聚合物鍵合劑合成方法

基于KIM 的關(guān)于NPBA的設(shè)計思路和合成方法，近年來張習龍、雷貝、申紅光等在NPBA 的合成方面取得了頗具價值的研究成果。以丙烯腈（AN）、丙烯酸羥乙酯（HEA）為單體合成NPBA，因為兩單體競聚率差別較大，反應(yīng)活性相差大，采用傳統(tǒng)的一次投料法合成的NPBA 結(jié)構(gòu)組成不均勻，無法開展NPBA 構(gòu)效關(guān)系的研究，影響了NPBA 的使用效果。張習龍等［6］以AN、HEA 為單體，以偶氮二異丁腈（AIBN）為引發(fā)劑，β-巰基乙醇（β-ME）為鏈轉(zhuǎn)移劑，從自由基共聚原理出發(fā)，以補加活性單體HEA 的投料方式替代一次投料的方式，依據(jù)引發(fā)劑分解動力學(xué)方程優(yōu)化了引發(fā)劑的用量，依據(jù)分子量的大小與鏈轉(zhuǎn)移劑的關(guān)系確定了鏈轉(zhuǎn)移劑的用量，合成出了結(jié)構(gòu)組成較均勻、分子量和羥值可控的NPBA。合成出的NPBA分子量為4 000，羥值為1.8 mmol/g。

NPBA的合成多采用丙酮溶液沉淀聚合法，丙酮成本較高，并且由于其沸點低、易揮發(fā)，回收時存在較大的安全隱患，針對這個問題，雷貝等［7］采用水分散聚合法對NPBA進行了研究。他們以AN、HEA為共聚單體合成了NPBA，研究發(fā)現(xiàn)，通過調(diào)節(jié)單體投料摩爾比，就能得到羥值含量不同的NPBA；反應(yīng)溫度的升高，使引發(fā)劑分解加快，反應(yīng)后期自由基濃度低，聚合反應(yīng)不完全，導(dǎo)致產(chǎn)率降低，同時鏈轉(zhuǎn)移終止速率加快，導(dǎo)致NPBA相對分子量變小，綜合考慮，反應(yīng)溫度取60 ℃最為合適；隨著鏈轉(zhuǎn)移劑β-ME濃度的增加，NPBA的相對值分子量減小，符合鏈轉(zhuǎn)移劑的作用機理，其中鏈轉(zhuǎn)移劑的轉(zhuǎn)移常數(shù)值為1.5左右。

為了解決硝酸酯增塑聚醚（NEPE）推進劑中存在的力學(xué)性能問題，申紅光等［8］首先采用三-（2-甲基氮丙啶基）氧化膦（MAPO）和丙烯酸（AA）為原料，合成中間體MAPO 衍生物，再利用MAPO 衍生物與AN、HEA 共聚合成改性多功能中性聚合物鍵合劑。通過接觸角的測量，界面性能預(yù)估表明，改性中性聚合物鍵合劑與氧化劑HMX、RDX、AP 界面浸潤好，粘結(jié)強，說明改性中性聚合物鍵合劑在既含硝銨又含AP的NEPE推進劑中均有良好的鍵合效果。

為了增強NPBA 與硝銨填料之間的吸附作用，提升NPBA 的鍵合效果，李占雄等［9］首先采用氨基乙醇、AN、AA合成中間體N，N-二腈丙基氨乙基丙烯酸酯，后采用N，N-二腈丙基氨乙基丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、HEA 共聚合成一種新型大分子鍵合劑。他們將無任何鍵合劑、0.1%傳統(tǒng)NPBA鍵合劑和0.1%新型大分子鍵合劑應(yīng)用到相同的疊氮復(fù)合固體推進劑配方中，測試推進劑在-40、20、70 ℃時的力學(xué)性能。結(jié)果表明，傳統(tǒng)NPBA 和新型大分子鍵合劑均可以改善推進劑的力學(xué)性能，其中，低溫（-40 ℃）力學(xué)性能改善最明顯，推進劑的拉伸強度從未添加鍵合劑時的659 kPa 分別提升至1 713 和1 901 kPa，最大伸長率由36.1%分別提升至39.6%和39.9%，可以看出，相比傳統(tǒng)NPBA，新型NPBA 在復(fù)合固體推進劑中有更好的鍵合效果。

針對縮水甘油疊氮聚醚（GAP）推進劑力學(xué)性能不佳的問題，王祝愿等［10］從GAP 推進劑的配方特點出發(fā)，結(jié)合硼酸酯類鍵合劑、氮丙啶鍵合劑、醇胺類鍵合劑及NPBA 的鍵合作用特點，合成出5 種含有硼酸酯、氮丙啶、胺基等基團的新型改性中性聚合物鍵合劑。5 種改性NPBA 分別含有表1 所示的功能基團，將5 種鍵合劑裝藥試驗。結(jié)果表明，相比于常規(guī)NPBA，5種改性鍵合劑表現(xiàn)出更優(yōu)的鍵合功效，其中NNPBA-5 應(yīng)用到GAP 推進劑配方中后，推進劑的常溫拉伸強度達到1.39 MPa，斷裂伸長率達到72.7%，相比常規(guī)NPBA分別提高了27.5%和25.6%。

表1 5種新型改性鍵合劑及功能基團Tab.1 Five new types of modifying bonding agents and functional groups

NPBA 在高溫下容易軟化，即使添加NPBA 的推進劑在高溫時力學(xué)性能仍然較差，針對這一問題，張林等［11］分析認為，NPBA 分子量小、結(jié)構(gòu)中的聚丙烯腈鏈段玻璃化轉(zhuǎn)變溫度低，是導(dǎo)致NPBA 在高溫下軟化，進而失去高溫鍵合效果的主要原因，有必要通過嵌段共聚提高硬段玻璃化溫度和分子量的方法來提高推進劑的高溫力學(xué)性能。可逆加成-斷裂鏈轉(zhuǎn)移聚合法（RAFT）是一種能有效控制鍵合劑分子量和序列結(jié)構(gòu)的合成方法，張林等首先合成RAFT 試劑二硫代苯甲酸異丁腈酯（CPDB），后以AN、丙烯酸乙酯（EA）、HEA 為單體通過RAFT 聚合法逐步合成嵌段型中性鍵合劑P（AN-b-EA-b-HEA）。結(jié)構(gòu)表征結(jié)果表明，合成的三嵌段聚合物鍵合劑結(jié)構(gòu)和分子量可控，分子量為10 960。鍵合劑P鏈首大量的腈基作為活性吸附點能夠在硝胺填料表面形成高模量殼層，鏈中段烷基丙烯酸酯增加了在黏合劑體系中的溶解性，末端丙烯酸羥烷基酯通過與異氰酸酯的固化反應(yīng)進入黏合劑體系。因此，理論上這類鍵合劑較傳統(tǒng)NPBA 在固體推進劑中有更好的鍵合效果。張林等［12］接著對比研究了嵌段型中性聚合物鍵合劑（QD）和傳統(tǒng)NPBA對RDX的包覆性能以及兩者在復(fù)合固體推進劑中的鍵合效果，采用掃描電鏡觀察包覆后RDX 的表面形貌，加入鍵合劑NPBA、加入QD-06后的RDX的SEM圖如圖1所示。

圖1 包覆RDX 表面掃描電鏡圖Fig.1 Scanning electron microscope pictures of coated RDX surface

傳統(tǒng)NPBA 包覆的RDX 表面粗糙，顆粒之間有團聚現(xiàn)象，表明NPBA 已吸附在RDX 顆粒表面，但其表面還能看出棱角，表明吸附并不均勻，對比發(fā)現(xiàn)，QD 包覆的RDX 表面更圓滑，顆粒間聚集更密集，團聚效果更明顯，這組對比直觀地反映出相比傳統(tǒng)NPBA，QD 對于RDX 有更強的吸附性。他們還對比了高、低溫下分別加入傳統(tǒng)NPBA、QD 的推進劑試樣拉伸斷裂形貌，膠片常溫（20 ℃）拉伸斷面掃描電鏡圖如圖2 所示，膠片高溫（60 ℃）拉伸斷面掃描電鏡圖如圖3所示。

圖2 膠片常溫（20 ℃）拉伸斷面掃描電鏡圖Fig.2 Scanning electron microscope pictures of film tensile sections at ambient temperature（20 ℃）

圖3 膠片高溫（60 ℃）拉伸斷面掃描電鏡圖Fig.3 Scanning electron microscope pictures of film tensile sections at high temperature（60 ℃）

傳統(tǒng)NPBA 組中的RDX 和黏合劑結(jié)合較為緊密，但是相界面仍有少許缺陷，QD 組中的兩相結(jié)合更為緊密，相界面缺陷較少，RDX 顆粒極少從黏合劑中剝離，鍵合效果明顯優(yōu)于NPBA 組。他們所做的力學(xué)性能測試結(jié)果顯示，NPBA、QD 分別使推進劑的低溫拉伸強度從未加鍵合劑時的0.29 提升至0.71、0.89 MPa，分別使推進劑的高溫拉伸強度從未加鍵合劑時的0.11 提升至0.23、0.32 MPa，測試結(jié)果也同時證明QD的鍵合效果優(yōu)于傳統(tǒng)NPBA。

相比聚乙二醇（PEG）型固體推進劑，GAP型固體推進劑的拉伸強度、初始模量、斷裂伸長率更低，針對這一問題，ZHOU Shuiping 等［13］分析認為，GAP 型推進劑中的GAP 黏合劑由于分子結(jié)構(gòu)側(cè)鏈上的疊氮基團極性較強，主鏈的柔性較差，導(dǎo)致GAP 黏合劑分子間作用力較小，黏合劑與硝銨氧化劑填料相互作用更弱，這些因素導(dǎo)致GAP 型固體推進劑力學(xué)性能更差。Keicher Thomas 等［14］研究表明，GAP 分子中的疊氮基與炔基可以發(fā)生Huisgen 1，3-偶極環(huán)加成反應(yīng)形成三唑環(huán)，GAP 分子通過三唑環(huán)連接可以使分子間作用力大大增強，另外，由于三唑環(huán)的高剛性，將改善GAP 推進劑的拉伸強度和初始模量，上述兩種作用的結(jié)合將提高GAP 推進劑的力學(xué)性能。ZHOU Shuiping 等［13］進行了NPBA 的新型修飾工作，通過三步反應(yīng)將炔基接枝到常規(guī)NPBA 分子上制備了乙炔封端的改性NPBA。他們進一步研究了新型改性NPBA 對GAP 推進劑力學(xué)性能的影響，傳統(tǒng)NPBA、改性NPBA 將含有N-100 固化劑的GAP 推進劑拉伸強度從無鍵合劑時的0.57 MPa 分別提升至0.94、1.24 MPa，將推進劑初始模量從1.30分別提升至2.15、2.79 MPa，表明改性NPBA 對于GAP 推進劑具有更好的鍵合效果。

3 中性聚合物鍵合劑添加工藝

孟玲玲等［15］在研究鍵合劑對3，3-雙疊氮甲基氧雜環(huán)丁烷-四氫呋喃（BAMO-THF）推進劑力學(xué)性能的影響時發(fā)現(xiàn)，性能優(yōu)良的中性聚合物鍵合劑4#NPBA用量不同，對BAMO-THF推進劑的力學(xué)性能影響不同。在推進劑中分別加入質(zhì)量分數(shù)為0.00%、0.05%、0.10%、0.15%、0.20%的4#NPBA，測試推進劑在25、70、-40 ℃時的力學(xué)性能。研究發(fā)現(xiàn)，當4#NPBA用量為0.15%時，推進劑在25、70、-40 ℃時的斷裂伸長率和拉伸強度均達到最大，即4#NPBA 的最佳用量為0.15%，鍵合劑的鍵合效果并不隨著用量的增加而持續(xù)增強，原因是鍵合劑用量增加消耗較多固化劑中的異氰酸酯基團，從而影響推進劑中的固化交聯(lián)反應(yīng)，降低了BAMO-THF推進劑的力學(xué)性能。

溫度對推進劑的工藝性能有著重要的影響，以往研究主要集中在推進劑混合完畢后藥漿性能隨溫度的變化上，對推進劑混合前期溫度對藥漿性能的影響少有報道。王小英等［16］采用穩(wěn)態(tài)和動態(tài)流變學(xué)方法研究了溫度對RDX／硝酸酯增塑聚醚PE-co-T／NPBA體系流變特性的影響。研究發(fā)現(xiàn)，隨著溫度的升高，藥漿黏度逐漸降低，溫度升至53 ℃后，黏度降低的幅度逐漸減小，溫度升至57～60 ℃時，黏度大小變化趨于平穩(wěn)，整個過程黏度變化的原因在于：升溫初期，黏合劑PE-co-T體系黏度隨著溫度的升高而降低，溫度進一步升高，RDX顆粒在硝酸酯增塑劑中的溶解性提高，表面產(chǎn)生“軟界面層”，顆粒間碰撞形成顆粒簇，導(dǎo)致可以自由流動的連續(xù)相含量降低，藥漿的黏度逐漸增大，但是隨著鍵合劑在RDX表面的吸附，隔離了RDX和黏合劑的接觸，減少了“軟界面層”的產(chǎn)生，從而在一定程度上增加了流動相的含量，最終藥漿黏度變化在黏合劑、固體填料、鍵合劑的共同作用下趨于平穩(wěn)。他們進一步研究了溫度對RDX／硝酸酯增塑PE-co-T／NPBA/甲苯二異氰酸酯（TDI）體系力學(xué)性能影響。發(fā)現(xiàn)在一定溫度范圍內(nèi)，隨著溫度的升高，含NPBA的推進劑力學(xué)性能變好，表明溫度對NPBA的作用效果有較大影響。該研究為改進高能固體推進劑藥漿的流變性能和力學(xué)性能提供了參考方法。

NPBA 通過降溫相分離沉積的方法包覆在氧化劑顆粒表面從而發(fā)揮鍵合作用，整個工藝過程需要先降溫再升溫，過程繁瑣。沈業(yè)煒等［17］研究改進了NPBA 在疊氮高能推進劑中的應(yīng)用工藝。NPBA 在推進中的BAMO-THF 共聚醚/硝基增塑劑體系中溶解性較差，分散不均勻，并且由于捏合溫度低于NPBA的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，NPBA 不會變?yōu)橐后w，所以直接添加NPBA不能使其通過溶解、吸附的過程沉積在氧化劑顆粒表面，從而影響推進的工藝和力學(xué)性能。為了解決這個問題，他們將NPBA 預(yù)先溶解在相應(yīng)的溶劑中，捏合時加入到混合藥漿中，將NPBA 以溶液的方式加入到藥漿中，增加了鍵合劑與氧化劑的接觸機會，在捏合過程中，通過抽真空的方法除去溶劑，NPBA 即可有效吸附到氧化劑顆粒表面。他們進一步研究了鍵合劑在不同工藝條件（溶劑類型、溶劑用量、捏合溫度、捏合時間）下的鍵合效果，確定出最優(yōu)的工藝條件。研究表明，選用沸點適中的溶劑RJ溶解NPBA，RJ 的用量為推進劑藥漿質(zhì)量的0.19%時，抽真空20 min 將溶劑基本清除后，NPBA 吸附到氧化劑表面，當RJ∶NPBA 質(zhì)量比為5∶1 時，推進劑的力學(xué)性能達到要求；NPBA 采用溶劑法，在溫度60 ℃捏合60～90 min 可有效提高NPBA 的鍵合效果，并且出料時工藝性能良好，經(jīng)固化制得的推進劑力學(xué)性能滿足使用要求。研究還指出液態(tài)NPBA 的合成也將成為研究重點。

劉濤等［18］對“外推法”和“一點法”測定中性聚合物鍵合劑LBA-20的特性黏度進行了研究?！巴馔品ā陛^為復(fù)雜，但是測定結(jié)果準確，“一點法”測試簡單，有3 種通用公式（3）～（5），3 種公式計算出的結(jié)果與“外推法”相比，存在一定誤差，式（3）、（4）為程镕時“一點法”經(jīng)驗公式，當0.180≤k≤0.472，k+β=0.5（線性柔性高分子-良溶劑體系）時，

當0.472＜k≤0.825時，

Moron經(jīng)驗公式，令γ=k/β，

劉濤等用“外推法”測出LBA-20 的特性黏度為32.08，使用3種通用的“一點法”公式（3）～（5）計算出的LBA-20的特性黏度分別為31.40、30.35、32.07。對比發(fā)現(xiàn)，使用公式（5）計算出的特性黏度結(jié)果有更高的準確度，但是計算過程中k、β值的求解要求測定3個試樣的濃度，增加了測試的工作量，并且采用公式（3）計算出的結(jié)果相對誤差小于0.5%，結(jié)果可靠，所以采用程镕時“一點法”計算LBA-20的特性黏度。他們還研究了測試方法的誤差來源和不確定度，研究表明鍵合劑稀溶液制備過程引入的不確定度是特性黏度測定不確定度的主要來源。該研究為NPBA黏均分子量的測定提供了一種簡便、可靠的測試方法。

鄭婷婷等［19］研究了醇胺類、多胺小分子鍵合劑和大分子鍵合劑在AP/改性硝酸銨/鋁粉/端羥基共聚醚（HTPE）推進劑中的適用情況。研究表明，小分子鍵合劑或大分子鍵合劑單獨使用，均不能同時提高HTPE推進劑的低溫、常溫、高溫力學(xué)性能，但是將小分子鍵合劑、大分子鍵合劑組合使用，適當?shù)挠昧靠墒笻TPE推進劑的力學(xué)性能達到最佳，其中高溫抗拉強度達到444 kPa，最大伸長率＞50%，常溫抗拉強度達到1 110 kPa，低溫最大伸長率＞70%，該研究中提出的鍵合劑組合使用的方法為鍵合劑的應(yīng)用提供了一種新的思路。

為了改善BAMO-THF 推進劑的高溫力學(xué)性能，沈業(yè)煒等［20］研究了NPBA粒徑、用量以及固化交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)分子量等對BAMO-THF 推進劑高溫力學(xué)性能的影響以及鍵合劑組合應(yīng)用技術(shù)在三種不同燃速（高燃速、中燃速、低燃速）推進劑配方中的使用效果。研究表明，通過調(diào)整固化參數(shù)和交聯(lián)劑用量，控制交聯(lián)分子量，優(yōu)化固化網(wǎng)絡(luò)，并結(jié)合組合鍵合劑技術(shù)（中性鍵合劑+醇胺鍵合劑），能使BAMO-THF 推進劑獲得優(yōu)良的低溫、常溫、高溫力學(xué)性能，當添加的細粒徑NPBA 用量為0.08%～0.10%，交聯(lián)分子量Mc為8 000～10 000 時，BAMO-THF 推進劑的高溫抗拉強度大于550 kPa，伸長率大于40%。

虞振飛等［21］采用介觀動力學(xué)模擬計算方法研究了NPBA在各種混合含能增塑劑/黏合劑預(yù)聚物中的相分離程度。研究發(fā)現(xiàn)，NPBA在30 ℃時的有序度較60 ℃時的大，說明低溫時NPBA在含能增塑劑/黏合劑中的相分離程度較高溫時更大，這一結(jié)果與NPBA的設(shè)計初衷相符，實驗數(shù)據(jù)與介觀模擬法獲得的有序度數(shù)據(jù)的一致性證實了介觀模擬方法和結(jié)果的可信度。進一步的研究發(fā)現(xiàn)，增大NPBA的相對分子質(zhì)量、降低料漿的加工溫度、增加NPBA的用量均可提高NPBA在含能增塑劑/黏合劑中的有序度，加劇NPBA的相分離程度。由此可看出，為了更好地實現(xiàn)NPBA在藥漿中的相分離，可以在推進劑制備工藝條件方面，降低料漿處理溫度，適當增加NPBA的用量。

LANDSEM 等［22］在研究不同固化體系下硝胺增塑劑GAP-HMX 推進劑配方的力學(xué)性能時發(fā)現(xiàn)，推進劑中采用非異氰酸酯固化劑（BABE 固化劑）時，推進劑中加入0.05%（w）的NPBA 和未加NPBA 時的最大抗拉強度分別為0.37 和0.38 MPa，由此看出，推進劑的力學(xué)性能并未由于NPBA的加入而得到提升，但是在相似的配方中，配方中采用異氰酸酯固化劑（N100 固化劑）時，0.05%（w）的NPBA 加入使推進劑的最大抗拉強度提升到0.73 MPa，由此可見，異氰酸酯的存在對于NPBA改善黏合劑-填料界面相互作用是必不可少的，原因是：NPBA 需要通過結(jié)構(gòu)中的羥基與異氰酸酯基發(fā)生化學(xué)反應(yīng)接入到推進劑黏合劑基體從而發(fā)揮鍵合作用，但是在非異氰酸酯固化體系中沒有異氰酸酯基團，從而使推進劑中加入的NPBA 失效。這一實驗結(jié)果再次證實了NPBA 分子結(jié)構(gòu)設(shè)計原則的正確性。

4 中性聚合物鍵合劑發(fā)展方向

中性聚合物鍵合劑可以解決硝酸酯增塑復(fù)合固體推進劑中的“脫濕”問題，增強黏合劑基體與固體填料之間的界面粘結(jié)，提升推進劑的力學(xué)性能。中性聚合物鍵合劑作為推進劑的一種功能性輔助成分，具有用量小、功效高的優(yōu)點。針對黏合劑體系、固化劑體系等不斷發(fā)展的趨勢，將會出現(xiàn)新的推進劑配方，復(fù)雜且多變的推進劑配方勢必使中性聚合物鍵合劑的使用帶有選擇性，未來應(yīng)該采用新型手段進一步研究完善中性聚合物鍵合劑的鍵合機理，提高鍵合劑分子結(jié)構(gòu)設(shè)計的水平，開發(fā)出含有多功能基團、適用于不同黏合劑-固體填料體系的鍵合劑，以滿足未來推進劑對高力學(xué)性能的要求。