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聚叠氮基缩水甘油醚（GAP）和双叠氮甲基氧杂环丁烷聚醚-四氢呋喃共聚物（PBT）等叠氮类含能粘合剂具有能量高、感度低、燃气洁净等优良性能,在含能材料领域中具有良好的应用前景。端羟基的GAP和PBT一般均采用异氰酸酯化合物进行固化,此类固化方式对空气或原料中的水分较为敏感,因而其与吸湿性氧化剂配合使用时常常带来力学性能低、质量稳定性差等问题。而且,由于GAP分子中含有大量的叠氮亚甲基侧链,本身力学性能较差;PBT粘合剂虽然柔顺性良好而应用于推进剂中,但其宽温力学性能仍需进一步深入研究。针对上述问题与不足,本文探索了一种新型非异氰酸酯固化体系,即端羟基/环氧固化反应体系,并对GAP的改性及其与PBT在火药中的应用进行了研究。首先分析了以环氧化合物固化GAP等端羟基粘合剂的网络结构,筛选了适合用作固化剂的环氧化合物及其固化催化剂。乌洛托品（HA）对端仲羟基GAP与环氧化合物的固化反应具有良好催化效果,在HA催化下,将端仲羟基的GAP与三羟甲基丙烷三缩水甘油醚（TMPTGE）在70℃下固化,随着固化参数的增大,胶片的断裂伸长率先增加后降低,而拉伸强度呈递增趋势。R=3.0时,GAP/TMPTGE胶片的拉伸强度为0.67MPa,断裂伸长率为98%,玻璃化转变温度为-34.8℃。采用非等温DSC法进行固化动力学研究表明,该固化反应的表观活化能Ea=55.24kJ/mol,指前因子A=3.705×105s-1。针对GAP预聚体本身力学性能欠佳的不足,采用异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）对GAP预聚体进行扩链改性合成了改性GAP,在催化剂存在下改性GAP与环氧固化剂反应速率可以满足推进剂的使用要求。以TMPTGE固化改性GAP所得胶片的拉伸强度较高,以聚乙二醇二缩水甘油醚（DGDE）固化所得胶片延伸率较好。固化参数为1.0时,DGDE固化胶片拉伸强度可达1.73MPa,断裂伸长率为501%。若采用混合环氧固化剂时,随着三官能度固化剂的增加,胶片强度提高,但延伸率降低。以2,2-二硝基丙醇缩甲醛/缩乙醛混合物（A3）增塑改性GAP/DGDE固化体系时,随着增塑比的增大,胶片的拉伸强度逐渐降低,断裂伸长率则先增大后降低;增塑比为1.0时,胶片的玻璃化转变温度为-41.6℃。由于硝酸铵（AN）易吸湿而难以适用于异氰酸酯固化体系推进剂,本文选择改性GAP/环氧固化体系,并采用不同官能度环氧固化剂复配作为混合固化剂,制备了一系列A3增塑的硝酸铵含量为65%的推进剂。研究发现,三官能度固化剂含量升高,交联程度增大,推进剂在室温和高温下的拉伸强度逐渐增大,但延伸率逐渐下降;增塑比和加入键合剂四乙烯五胺可以改善推进剂工艺性能;加入键合剂后,推进剂拉伸强度和延伸率均有所提高,尤其是50℃下拉伸强度大幅增大。当增塑比为1.5、交联程度为0.09mmol/g、键合剂含量为0.15%时,推进剂力学性能较好,20℃下的拉伸强度和断裂伸长率分别为1.24MPa和47.6%,50℃时的拉伸强度可达0.46MPa。为改善AN推进剂燃烧性能,在配方中添加10%的5-氨基四唑,推进剂的压力指数由0.85降低至0.65,燃速亦增加。添加5%～15%的铝粉（A1）和15%的奥克托今（HMX）后,推进剂的能量性能得到了较大提升,拉伸强度也有所增大,在50℃时一般都超过0.4MPa,但-40℃下的延伸率下降。为提高单基发射药的燃烧渐增性,以改性GAP为包覆材料,采用“预混-喷涂-固化”工艺制备了GAP基聚氨酯包覆4/7单基药、花边18/19单基药以及多气孔8/1单基药,通过调节固化速度和溶剂体系实现了包覆过程连续加料。包覆层与单基药基体粘接良好,包覆层厚度均匀。包覆GAP基聚氨酯后发射药火药力和爆温略为下降,但燃烧渐增性良好,随着包覆量的增大,燃烧渐增性显著增加。包覆量为8.92%的18/19单基药燃烧渐增因子（Pr）由0.034增大至0.329,将其与20/19单基药混合装药进行内弹道试验,膛压在20℃和50℃下则分别降低了2.7%和3.0%,一定程度上减小了压力温度系数。为探索PBT基推进剂的低温力学性能,制备了PBT/A3/高氯酸铵（AP）/A1基推进剂,利用低温冲击试验机对其在-40℃下进行冲击加载试验,冲击加载能量不低于2J时试样断裂,断裂试样的冲击响应曲线中包含不稳定裂纹扩展过程,表现出一定的脆性材料特征。通过X射线微层析成像技术（X-μCT）扫描冲击后试样发现,未断裂的PBT推进剂宏观上虽未产生可视化裂纹,但其内部结构已出现损伤,部分AP颗粒发生了穿晶断裂;由此提出PBT推进剂冲击损伤模式应为其内AP晶体首先发生穿晶断裂而产生初始微裂纹,微裂纹扩展于基体中并相互贯通扩大,推进剂产生宏观裂纹并沿最薄弱的路径不断扩展,最终使推进剂试样断裂。