一种洁净型燃气发生剂的制作方法

文档序号:20452140发布日期:2020-04-17 23:09阅读:304来源:国知局

本发明属于燃气发生剂领域,涉及一种以1,1-二氨基-2,2-二硝基乙烯为氧化剂的具有低感度、无氯、洁净等特点的燃气发生剂配方。



背景技术:

燃气发生剂是一种特殊的复合固体推进剂,作为辅助动力系统在航空、航天和导弹等诸多领域具有很高的应用价值。早在20世纪60年代国外已经对燃气发生剂展开了研究,我国于80年代开始从事燃气发生剂的研制工作,目前国内外传统的燃气发生剂配方大多采用高氯酸铵(ap)作为氧化剂,但ap容易吸湿结块影响其使用性能,对储存及转运等要求也较高,此外ap中含有cl元素,导致以ap为氧化剂的燃气发生剂在燃烧过程中产生hcl气体,使燃气烟呈白色,不能满足低特征信号要求,同时排放到大气中将导致空气的污染,造成大气层的破坏以及酸雨危害等。

随着新世纪战争需求的不断提高,对战略战术武器系统的要求越来越高,燃气发生剂作为其辅助动力系统,在追求高性能的同时,对其产物的洁净度、安全性能和低特征信号要求也越来越高。

1,1-二氨基-2,2-二硝基乙烯(fox-7)作为一种洁净无氯的含能化合物,具有耐热性好,能量高,感度低等特点,其在较宽的温度范围内具有较高的热稳定性,对撞击、摩擦和静电火花均不敏感。采用fox-7取代ap作为氧化剂,不仅可减少对自然环境带来的危害,还可以满足现对战术武器对高安全性能的要求,因而以1,1-二氨基-2,2-二硝基乙烯为氧化剂的燃气发生剂极具应用前景,值得对此展开深入研究。



技术实现要素:

本发明的目的是克服背景技术的不足,提供一种洁净型燃气发生剂,该燃气发生剂低感度、无氯、洁净,且改善了点火性能,实现了燃速可调。

本发明的技术解决方案:一种一种洁净型燃气发生剂,包含下列组分和含量(质量百分比%):

氧化剂:70%~85%

粘合剂体系:8%~25%

增塑剂:3%~8%

燃烧调节剂:0~5%

防老剂:0.3%~0.7%

所述氧化剂为1,1-二氨基-2,2-二硝基乙烯(fox-7)。

进一步的,上述粘合剂体系包括粘合剂和固化剂:其中粘合剂为端羟基聚丁二烯(htpb)、环氧乙烷-四氢呋喃共聚醚(pet)、聚3,3-双叠氮甲基氧杂丁烷-四氢呋喃(pbt)中的一种或组合;固化剂为异佛尔酮二异氰酸酯(ipdi)、甲苯二异氰酸酯(tdi)、六甲撑二异氰酸酯(hdi)、二苯基甲烷-4,4′-二异氰酸酯(mdi)、改性六次甲基多异氰酸酯(n100)的一种或组合。

进一步的,上述增塑剂为癸二酸二辛脂(dos)、乙酰柠檬酸三乙酯(atc)、硝化甘油(ng)、二缩三乙二醇二硝酸酯(tegdn)等中的一种或组合;

进一步的,上述燃烧调节剂为三氧化二铁(fe2o3)和/或2,2-双(乙基二茂铁)丙烷(gfp),通过实验筛选获得该两种燃烧调节剂解决了该燃气发生剂燃速低、点火困难的问题,为该新型无氯洁净燃气发生剂提供了燃速可调的技术途径。

进一步的,上述防老剂为甲叉4426-s(6201)、n-甲基对硝基苯胺(mna)中的一种或一种以上组合。

本发明的以1,1-二氨基-2,2-二硝基乙烯为氧化剂的燃气发生剂和传统以ap为氧化剂的燃气发生剂,性能参数对比如下:

本发明的洁净型燃气发生剂的制备方法如下:

(1)按比例精确称量粘合剂、固化剂、增塑剂、氧化剂、燃烧调节剂以及防老剂等组分;

(2)将上述步骤(1)的组份依次加入立式混合机中混合,控制混合温度50℃~70℃,混合时间45min~100min,制得料浆;

(3)料浆在干燥环境中进行真空浇注,然后放在50℃~70℃左右的干燥环境中固化5~10天,得到燃气发生剂产品。

本发明在燃气发生剂配方中引入了一种无氯、安全、钝感的氧化剂,避免了有害气体hcl的产生,降低了残渣含量,提高了配方的安全性能。

本发明的优点如下:

1.本发明的燃气发生剂是一种无氯燃气发生剂,燃烧产物中无有害气体hcl。

2.本发明的燃气发生剂感度低,安全性能较高。

3.本发明的燃气发生剂的产物清洁,残渣含量较低,在3%以下。

4.本发明解决了该燃气发生剂燃速低、点火困难问题,并实现了燃速可调。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本发明,下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

实施例1

以1,1-二氨基-2,2-二硝基乙烯为氧化剂的燃气发生剂,其组成如表1所示,表1组成所对应的性能如表2所示。

表1燃气发生剂组成

表2燃气发生剂性能

实施例2

以1,1-二氨基-2,2-二硝基乙烯为氧化剂的燃气发生剂,其组成如表3所示,表3组成所对应的性能如表4所示。

表3燃气发生剂组成

表4燃气发生剂性能

实施例3

以1,1-二氨基-2,2-二硝基乙烯为氧化剂的燃气发生剂,其组成如表5所示,表5组成所对应的性能如表6所示。

表5燃气发生剂组成

表6燃气发生剂性能

以上已经描述了本发明的各实施例,上述说明是示例性的,并非穷尽性的,并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下,对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。因此,本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

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