论文部分内容阅读
N,N-二甲基-N-(3-磺丙基)-1-十八铵内盐(DOAPS)是一种新型的复合固体推进剂的降速剂,该降速剂不仅能有效降低推进剂的燃烧速度,而且给能量带来的损失较传统降速剂要小。但是由于其对丁羟固体推进剂中粘合剂的固化反应有催化作用,会增加药浆粘度、缩短药浆适用期,影响其工艺性能,所以需要对其进行表面包覆改性。本文以N,N-二甲基-N-(3-磺丙基)-1-十八铵内盐为囊芯,以明胶、阿拉伯胶为壁材,采用复凝聚法制备了DO APS微胶囊。利用正交实验设计等方法详细研究了壁材比、凝胶温度、pH值的控制、固化条件以及干燥条件对微胶囊包覆情况的影响,并采用SEM、XPS、FT-IR等方法对微胶囊进行了表征。结果表明:季铵盐微胶囊制备的优化条件为阿拉伯胶与明胶用量比为1:1(wt%),反应温度45℃,醋酸浓度为10wt%,戊二醛浓度为10wt%,囊壁固化条件为pH=4.5,凝聚反应1h,5-10℃加入固化剂,调节pH=9~10,凝胶反应30min,然后50℃继续固化30min,过滤产物经低温或冷冻干燥处理,在此条件下得到的微胶囊颗粒之间流散性好且粘结情况小,收率为94.13%,包覆度R为93.52%。对阿拉伯胶在N,N-二甲基-N-(3-磺丙基)-1-十八铵内盐表面吸附进行研究,用紫外分光光度计进行检测,275nm为特征吸收波长,对阿拉伯胶进行定量分析。结果表明:季铵盐对阿拉伯胶的吸附量,随着浓度的增加而迅速增加,当C浓度=0.12mg/ml时,出现一个平台区,即季铵盐表面达到单层饱和吸附,当C浓度>0.2mg/ml时,季铵盐表面吸附量又随浓度增加而增加,即当浓度增加到某一程度时,阿拉伯胶分子间产生氢键,甚至出现分子间的缠结,吸附方式由单层转变为多层。采用二正丁胺/甲苯法分别对端羟基聚丁二烯(HTPB)/苯基异氰酸酯(PI),HTPB/N,N-二甲基-N-(3-磺丙基)-1-十八铵内盐(DOAPS)/PI和HTPB/DOAPS微胶囊/PI在甲苯溶液中进行反应动力学研究,并计算了相应体系的活化能与反应速率常数。结果表明:在相同条件下,N,N-二甲基-N-(3-磺丙基)-1-十八烷铵内盐对HTPB与PI的反应具有明显的催化效果,反应速率明显增大,活化能也有所降低;而经明胶-阿拉伯胶复凝聚法包覆后的DOAPS对HTPB/PI体系反应速率的影响明显降低。