[发明专利]一种浇注体系用含能粘合剂及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及粘合剂领域，更进一步说，是涉及一种浇注体系用含能粘合剂及制备方法。

背景技术

在浇注固化体系中，作为基体和骨架的粘合剂发挥着重要的作用，并在配方中占有较高的含量。目前所使用的粘合剂包括端羟基聚丁二烯（HTPB）、端羟基聚醚（HTPE）等，固化后具有力学性能优异、抗蠕变性好的特性，广泛应用于高能量密度化合物的浇注过程中。

然而，采用上述传统的惰性粘合剂会显著降低浇注体系的能量水平，不能满足当前武器系统高能钝感的发展需求。而使用含能粘合剂可在稍低固含量的条件下获得较高的能量水平，同时固含量的减少也可以降低浇注体系的感度和易损性。因此，研究并开发一种新型含能粘合剂体系及其制备方法非常必要。

发明内容

为解决现有技术中惰性粘合剂降低配方能量水平的问题，本发明提供了一种含能粘合剂及制备方法。本发明的含能粘合剂热稳定性好，玻璃化转变温度低，并且制备方法简单、安全、有效，适用于高固含量浇注体系。

本发明的目的之一是提供一种浇注体系用含能粘合剂。含能是指粘合剂本身带有一定的能量基团，如叠氮基团，硝基，硝酸酯基等。

包括固化后的以下组分：

所述端羟基含能预聚物为聚叠氮缩水甘油醚（GAP），3,3'-双叠氮甲基环氧丁烷-3-叠氮甲基-3'-甲基环氧丁烷无规共聚物（BAMO-AMMO），3,3'-双叠氮甲基环氧丁烷-四氢呋喃共聚物（BAMO-THF），聚缩水甘油醚硝酸酯（PGLYN）中一种；

所述含能增塑剂为双2,2-二硝基丙醇缩乙醛（BDNPA），双2,2-二硝基丙醇缩甲醛（BDNPF），双叠氮乙二醇二乙酸酯（EGBAA），硝氧乙基硝胺（NENA）中的一种；

所述交联剂为丙三醇，季戊四醇（PER），三羟甲基乙烷（TME）或三羟甲基丙烷（TMP）；

所述键合剂为三乙醇胺（TEA），三(2-甲基氮丙啶基)氧化膦（MAPO），2,4,6-三[1-(2-乙基氮丙啶基)]三嗪（HX-874）或四乙撑五胺（TEPA）；

所述固化剂为甲苯二异氰酸酯（TDI），异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）或4,4□-二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）；

所述固化催化剂为二月桂酸二丁基锡（T-12）、三苯基铋（TPB）、三对乙氧基苯基铋（TEPB）中的一种或其组合；

所述抗老化剂为2,6-二叔丁基对甲酚（防老剂264），β(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八醇酯（抗氧剂1076），4,4'-二叔辛基二苯胺（DOD），1,6-六次甲基双(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯（EBP）中的一种。

本发明制备的含能粘合剂是采用三官能度或多官能度的端羟基含能预聚物与固化剂二异氰酸酯反应，形成交联网络结构，反应路线如图1所示；或采用两官能度的端羟基含能预聚物加入三官能度交联剂后与固化剂二异氰酸酯反应，生成具有交联点的浇注型粘合剂体系，反应路线如图2所示。

本发明的目的之二是提供一种浇注体系用含能粘合剂的制备方法。

包括：

所述组分按所述用量进行固化反应后制得所述含能粘合剂。

本发明的制备方法可采用现有技术中通常的固化方法，本发明中可优选：

所述组分按所述用量搅拌混合均匀后，浇入模具中真空脱泡10～60分钟，并于室温下进行固化反应5～7天。

具体可采用以下步骤：

在烧杯中按所述用量加端羟基含能预聚物、含能增塑剂、交联剂、键合剂和抗老化剂，充分搅拌10～40分钟后，加入所述用量的固化剂和固化催化剂，继续搅拌10～40分钟，浇入模具中真空脱泡10～60分钟，并于室温下进行固化反应5～7天。

本发明制备的含能粘合剂热稳定性好、玻璃化转变温度低、固化工艺简单、力学性能优异、适用期在2小时以上，可作为高固含量浇注体系用粘合剂。适用期为在发生固化反应之前的时间，在这段时间内进行混合，脱泡，若适用期较短，则还没有完成上述过程已经发生固化反应，使气泡等留在样品中，对产品性质存在不利影响。

附图说明

图1为三官能度端羟基含能预聚物在与异氰酸酯反应后生成的交联网络结构反应路线示意图

图2为两官能度端羟基含能预聚物和三官能度交联剂在与异氰酸酯反应后形成的交联网络反应路线示意图

具体实施方式