衬层作为固体火箭发动机中推进剂和绝热层之间的粘接材料,主要作用就是满足绝热层和推进剂之间的粘接强度,以保证固体火箭发动机的结构完整性。聚磷腈主链上的P、N原子以单双键交替排列,通过引入不同的基团可以制备性能不同甚至完全相反或具备某种功能的高分子。氟代烷氧基取代聚磷腈由于其特殊的结构和性能,在固体火箭发动机衬层方面具有重要的应用价值。本文对用于固体火箭发动机衬层的氟代烷氧基取代聚磷腈做了以下工作:1.概述了国内外对于固体火箭发动机衬层的研究进展和影响衬层界面粘接性能的因素,并介绍了聚磷腈的发展概况、结构与性能、合成方法及其在弹性体、阻燃材料和生物医用材料等方面的应用。在此基础上,提出了本论文的研究意义和研究内容。2.分别合成了三氟乙氧基单取代聚磷腈、八氟戊氧基单取代聚磷腈和三氟乙氧基/八氟戊氧基共取代聚磷腈,并通过核磁共振(NMR)和红外光谱(IR)分析对其结构进行了表征。研究了氟代烷氧基取代聚磷腈侧基之间的置换反应,发现三氟乙氧基的置换能力比八氟戊氧基强。利用差示扫描量热法(DSC)、热重分析法(TGA)和水接触角测试研究了三种氟代烷氧基取代聚磷腈的热转变温度、热稳定性及疏水性能。结果表明,三种氟代烷氧基取代聚磷腈都具有低玻璃化转变温度,热稳定性好,疏水性能高,并且三者在这些性能上差别不大。3.通过分步取代法合成了含醛基氟代烷氧基取代聚磷腈,进一步还原为含羟基氟代烷氧基取代聚磷腈,并通过核磁共振和红外光谱分析对其结构进行了表征。利用动态机械热分析(DMTA)、热重分析(TGA)、拉伸实验和水接触角测试分别研究了不同羟基含量的氟代烷氧基取代聚磷腈的动态力学性能、热稳定性、静态力学性能及疏水性能。结果表明,该种聚磷腈的羟基含量对于玻璃化转变温度和力学性能影响显著,对于热稳定性和疏水性能影响很小。