[发明专利]一种三官能度端烯基共聚醚含能粘合剂及其合成方法

说明书

本发明公开了一种三官能度端烯基共聚醚含能粘合剂及其合成方法，三官能度端烯基共聚醚含能粘合剂的结构式如图(Ⅰ)所示，其合成过程包括以下步骤：以三官能度NIMMO‑THF共聚醚为原料，加入3‑异氰酸丙烯，经加成反应得到三官能度端烯基共聚醚含能粘合剂。本合成方法便于大规模制备，双键赋予粘合剂室温固化的能力。本发明主要用于复合固体推进剂和聚合物粘结炸药。其中，m＝5～20，n＝5～20，为整数。

技术领域

本发明涉及一种三官能度端烯基共聚醚含能粘合剂，属于固体推进剂和聚合物粘结炸药领域。

背景技术

目前，研究较多的的含能粘合剂有两大类，一种是叠氮类含能粘合剂，另一种是硝酸酯类含能粘合剂。叠氮类含能粘合剂常见的有聚叠氮缩水甘油醚(GAP)、3-叠氮甲基氧杂丁环均聚物(PAMMO)和3，3-二叠氮甲基氧杂丁环均聚物(PBAMO)等。硝酸酯类含能粘合剂常见的有聚缩水甘油醚硝酸酯(PGN)和聚3-硝酸酯甲基-3-甲基氧杂丁环(PNIMMO)。这些含能粘合剂的端基都是羟基，一般只能采用异氰酸酯进行固化。但是，异氰酸酯固化体系存在固化温度偏高且对水分敏感的问题。

为了解决传统固化方式固化温度偏高且对水分敏感的问题，开发了腈氧化物的室温固化技术。由于固化剂腈氧化物的活性较高，极易与含双键粘合剂发生固化交联反应，因此该固化体系的固化温度较低，可低至25℃～35℃。例如西南科技大学的霍冀川课题组在《对苯二腈氧化物的合成及其室温固化性能》精细化工，2017(9)：1063-1069中采用腈氧化物室温实现了液体聚丁二烯橡胶的固化。但固化后形成的弹性体不含能且拉伸强度仅为0.45MPa。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服背景技术的不足，提供一种既含有硝酸酯含能基团，又可提高拉伸强度的含能粘合剂及其合成方法。

本发明的构思是：三官能度NIMMO-THF共聚醚含能粘合剂以二异氰酸酯固化需要加热到60℃，受水分影响易产生气泡。为了降低固化温度，同时避免气泡的产生，本发明设想：采用三官能度NIMMO-THF共聚醚含能粘合剂与3-异氰酸丙烯反应，生成三官能度端烯基含能粘合剂，以三甲基间苯二腈氧化物固化以完善固化后形成的三维网络结构。

为了解决上述技术问题，本发明的三官能度端烯基共聚醚含能粘合剂，其结构式如下所示：

其中，m＝5～20，n＝5～20，为整数。

本发明的三官能度端烯基共聚醚含能粘合剂合成路线如下所示：

其中，m＝5～20，n＝5～20，为整数。

本发明的三官能度端烯基共聚醚含能粘合剂合成方法，包括以下步骤：

在反应瓶中加入三官能度NIMMO-THF共聚醚，在温度为50℃下，滴加3-异氰酸丙烯，滴加时间为10min，滴加完毕后升温至77℃继续反应12h～24h，减压除去未反应的3-异氰酸丙烯，得到三官能度端烯基共聚醚含能粘合剂；其中三官能度NIMMO-THF共聚醚与3-异氰酸丙烯的摩尔比为1:3～3.4。

本发明的优点：

本发明的三官能度端烯基共聚醚含能粘合剂，一方面含有硝酸酯含能基团，一方面又可采用两官能度腈氧化物固化，是一种可室温固化的含能硝酸酯粘合剂。固化后形成的弹性体含能且拉伸强度可达3MPa较对比文献的0.45MPa有大幅度提高。

具体实施方式

测试仪器：

红外光谱测试采用美国Nicolet公司的Nexus 870型傅里叶变换红外光谱仪测试；

核磁共振测试采用德国Bruker公司的AVANCE AV500型核磁共振仪测试；