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由弹性体、硝酸酯和高能填充物为主要成分的高能量、高强度发射药是目前发射药发展的重要方向,作为主要组份的弹性体粘结剂是其重要研究内容之一。本文借鉴NEPE (nitrate ester plasticized polyether)推进剂中应用的硝酸酯可增塑聚乙二醇(PEG)类弹性体设计、合成方法,针对发射药的强度要求和加工特点,结合互穿／半互穿网络聚合物技术,在我国首先开展了发射药用硝酸酯可增塑热塑性弹性体的设计、合成工艺及其力学性能研究,获得了未见文献报道的物理缠结型P(MMA/EA)/PEG-TPE互穿网络聚合物,为发展高能量、高强度发射药提供粘结剂方面的理论和应用基础,探索研究了GAP基含能热塑性弹性体的合成与性能。主要开展了以下几方面工作：为提高以弹性体为粘结剂的发射药强度,通过对热塑性弹性体(TPE)结构分析和分子设计,采用不同于NEPE推进剂的高分子量PEG类预聚体,选择了相对分子质量较低的PEG为软段,MDI和EDO为硬段,合成了一类PEG-TPE。用DSC、FTIR和DMA等分析手段对弹性体的结构和性能进行了表征,合成的样品具有氨基甲酸酯基的特征结构和一定的微相分离,软段玻璃化转变温度低,硬段含量为50%,R=1的弹性体拉伸强度(6b)为3.75MPa,断裂伸长率(εb)为469%，扫描电镜照片表明合成的PEG-TPE具有较均一的断面形貌。为提高PEG-TPE的拉伸强度,通过顺序互穿引入聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)合成了PMMA/PEG-TPE热塑性弹性体,PMMA的引入使6b由PEG-TPE的3.75MPa提高到PMMA/PEG-TPE (60/40,质量比,下同)的24.2MPa,ε_b由PEG-TPE的469%降为PMMA/PEG-TPE的4.6%,是一类强而脆的弹性体粘结剂；DMA分析显示PMMA/PEG-TPE具有两个玻璃化转变温度(Tg)，低温区的Tg对应于PEG-TPE软段的玻璃化转变,高温区的Tg对应于PMMA的玻璃化转变。为提高PMMA和PEG-TPE聚合物网络间的互穿水平,以EGDMA为PMMA的交联剂,合成了交联PMMA/PEG-TPE半互穿网络聚合物。DMA分析显示质量比为10/90的交联PMMA/PEG-TPE只有一个玻璃化转变温度,质量比为30/70和50/50样品的两个玻璃化转变峰与PMMA/PEG-TPE相比都向中间靠拢,表明互穿程度得到提高；质量比为20/80时,σb和εb分别由PMMA/PEG-TPE的6.32MPa、450%提高到交联PMMA/PEG-TPE的12.7MPa和951%,拉伸强度和韧性得到了优化。由于交联PMMA/PEG-TPE难以满足发射药挤出成型的加工要求,为此设计并合成了以兼具刚性PMMA链段和柔性PEA链段的P(MMA/EA)为客体,PEG-TPE为主体的P(MMA/EA)/PEG-TPE互穿网络聚合物。DMA分析表明,质量比为10/90和30/70的P(MMA/EA)/PEG-TPE具有单一的玻璃化转变峰；P(MMA/EA)/PEG-TPE (10/90)的σb和ε_b分别为14MPa和412%,属于强而韧的弹性体粘结剂,力学性能具有正协同效应；在所测溶剂中,PEG-TPE和P(MMA/EA)都可溶,而P(MMA/EA)/PEG-TPE只能溶胀；断面形貌照片显示样品的相区尺寸缩小且形貌较柔顺；由以上分析认为P(MMA/EA)/PEG-TPE体系属于物理缠结、互锁形成的互穿网络聚合物,并对形成物理缠结的结构模型进行了探析。该互穿网络聚合物未见文献报道。为满足发射药对更高能量的需求,采用预聚法,以聚叠氮缩水甘油醚(GAP)、MDI及1,4-丁二醇(BDO)为主要原料,合成了含能热塑性弹性体(GAP-ETPE)。考察了R值,硬段含量,以及增塑前后的弹性体的力学性能、动态力学性能和热性能。当R值为0.98,硬段质量百分含量为40%时,GAP-ETPE的σ_b为6.12MPa,ε_b为71%,以10%(质量比)BDNPF/A增塑后,GAP-ETPE的σ_b变为4.92MPa,ε_b为35%。为考察PEG类弹性体作为发射药包覆材料的迁移特性,初步探索研究了水、乙醇和DBP等组份在合成的PEG-TPE和P(MMA/EA)/PEG-TPE中迁移的渗透汽化表征方法,并与HTPB进行了对比分析。