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复合固体推进剂中存在两种形式的相分离，一种是由于粘合剂体系的混溶性差或是由于粘合剂和增塑剂的结晶及凝胶作用造成的；另一种为聚氨酯粘合剂基体中软硬段的微相分离。两种相分离可以同时发生，但其对复合固体推进剂性能的影响不同。粘合剂与增塑剂的相分离有可能导致推进剂性能的严重下降，而适宜的微相分离则能显著提高推进剂的力学性能。可以采取微相分离促进剂、离子化和形成互穿聚合物网络的方法来改善推进剂的微相分离，提高其力学性能。