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硝酸酯增塑聚醚(NEPE)推进剂的能量特性优异,代表着高能固体火箭推进剂的当前发展方向。NEPE推进剂是通过将硝铵(HMX或RDX)和高氯酸铵(AP)等氧化剂颗粒与硝酸酯增塑的聚醚聚氨酯混合并固化而形成的。推进剂中硝铵、高氯酸铵等氧化剂与聚醚聚氨酯粘合剂基体间界面粘结强度弱,推进剂在受到载荷的作用时,容易出现“脱湿”现象,使得推进剂的力学性能不能满足要求。Kim C.S.设计合成的中性聚合物键合剂(NPBA)明显地改善了NEPE推进剂的力学性能,但是随着NEPE推进剂配方体系的更新发展及固体火箭性能的提升,传统的中性聚合物键合剂的键合效果逐渐不能满足设计要求。本文在传统中性聚合物键合剂基础上,创新性引入氨基、硼酸酯基团和海因环基团等特殊键合功能基团,合成出多种新型中性聚合物键合剂,并对新型键合剂的键合效果进行了评价研究。首先,以甲基丙烯酸甲酯、二甲氨基乙醇为原料合成氨基化合物单体;以硼酸正丁酯、1,2-丙二醇、丙烯酸羟乙酯为原料合成有机硼酸酯单体;以海因、氢氧化钾、3-溴丙烯为原料合成3-烯丙基海因,采用红外光谱仪、核磁共振仪、质谱仪、元素分析仪对3种单体进行了结构分析表征。其次,以丙烯腈(AN)、丙烯酸羟乙酯(HEA)为共聚单体合成传统键合剂NPBA-1;以丙烯腈、丙烯酸甲酯(MA)、丙烯酸羟乙酯为共聚单体合成传统键合剂NPBA-2。以丙烯腈、氨基化合物、丙烯酸羟乙酯为共聚单体,逐步加大氨基化合物的投料比例,依次合成新型键合剂NNPBA-1-1、NNPBA-1-2、NNPBA-1-3;以丙烯腈、有机硼酸酯化合物、丙烯酸羟乙酯为共聚单体,逐步加大有机硼酸酯化合物的投料比例,依次合成新型键合剂NNPBA-2-1、NNPBA-2-2、NNPBA-2-3;以丙烯腈、3-烯丙基海因、丙烯酸羟乙酯为共聚单体,逐步加大3-烯丙基海因的投料比例,依次合成新型键合剂NNPBA-3-1、NNPBA-3-2、NNPBA-3-3。通过滴定等测试确定了合成NPBA的较优工艺条件。最后,通过测量接触角、计算黏附功,研究了2种传统NPBA和9种新型NPBA与氧化剂(RDX、AP)的界面粘结性能,研究表明:相比2种传统键合剂,9种新型键合剂与氧化剂间有更大的黏附功,表明新型键合剂与氧化剂间的界面粘结更强,说明新型键合功能基团在传统NPBA分子链中的引入增强了键合剂与氧化剂的界面粘结;键合剂分子链中的含新型键合功能基团单体的含量对于键合剂与氧化剂间的界面粘结性能有一定影响;在9种新型键合剂中,带有海因环基团的NNPBA-3-1、NNPBA-3-2、NNPBA-3-3与氧化剂间的黏附功更大,表明其与氧化剂界面粘结更强,在含有RDX、AP的NEPE推进剂中将有更加优良的键合效果。