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钝感推进剂是武器装备发展的重要方向和迫切需求。钝感和高能往往是相互矛盾的,如何在改善钝感性能的同时提高推进剂的能量水平是目前固体推进剂研究的重要内容。叠氮缩水甘油醚(GAP)作为含能粘合剂的典型代表,成为各国研制高能钝感固体推进剂的热点,但力学性能调节困难已成为阻碍GAP推进剂广泛应用的主要因素之一。为此,本文将钝感推进剂用粘合剂端羟基嵌段共聚醚(HTPE)引入GAP粘合剂体系中,设计了HTPE改性的GAP粘合剂体系,并对其性能进行了优化。在此基础上,将改性GAP粘合剂体系应用到高能钝感固体推进剂中,设计了固含量为80%,理论比冲到达270s,密度达到1.8g·cm-3的高能推进剂配方,并对推进剂的力学性能、工艺性能进行了优化,对燃烧性能、安全性能进行了表征。本文的主要研究内容和结果如下:(1)设计了HTPE改性的GAP粘合剂体系。通过动态DSC法研究了R值、mGAP/mHTPE以及催化剂T12含量对GAP/HTPE/N100粘合剂体系固化性能的影响。固化性能研究发现,随着R值在1.1~1.9的范围内升高,固化粘合剂体系的表观活化能Ea呈现出先升高后降低的趋势;随着mGAP/mHTPE在9/1~7/3的范围内降低,Ea先是基本不变,然后逐渐降低;随着T12用量在0.1%~0.7%的范围内升高时,Ea也表现出了逐渐降低的趋势。研究还发现,以上各因素的变化基本不影响粘合剂体系固化反应机理。(2)研究了R值、mGAP/mHTPE、增塑比对改性GAP粘合剂体系固化胶片力学性能的影响。研究发现,当R=1.4,mGAP/mHTPE=7/3,不含增塑剂时,GAP固化胶片的力学性能最佳,最佳力学性能为ζm=1.55MPa,εb=151.33%。实验对固化胶片交联网络结构参数进行了表征,结果均与力学性能变化情况一致。(3)优化了GAP推进剂药浆的工艺性能,主要研究了催化剂含量对药浆适用期的影响,AP粒度级配以及键合剂种类及其复配对药浆粘度和流平性的影响。研究发现,催化剂为0.15%T12(浓度为0.5%)+0.45%TPB(浓度为0.5%)时,药浆适用期为6.5h;当AP-I含量为30%、AP-III含量为12%时,GAP推进剂药浆具有最佳的工艺性能;键合剂MAPO的使用可以在一定程度上改善GAP推进剂药浆的工艺性能,而T313能够显著的提升药浆的粘度和屈服值,使工艺性能的变差。(4)对GAP推进剂的力学性能进行了优化。主要研究了AP粒度级配、键合剂种类及其复配、R值、N100含量以及NC含量对GAP推进剂力学性能的影响。最终得到了最优推进剂配方参数:R=1.5、增塑剂为1.4、NN100=0.6,mGAP/mHTPE=8/2、NC含量为0.5%,AP-I为20%,AP-III为22%。最优力学性能为:拉伸强度为0.52MPa,断裂延伸率为13.22%。(5)表征了GAP推进剂的燃烧性能和安全性能。燃烧性能测试表明,碳酸铅可有效降低GAP推进剂的燃速压力指数。安全性能测试表明,在摆角为66度时,摩擦感度爆炸概率为52%;落锤质量为2kg,落高为25cm时,撞击感度的爆炸概率为4%;GAP推进剂均通过了快速烤燃测试和慢速烤燃测试,响应等级均为V级。