[发明专利]一种中温修补橡胶材料及其制备方法和在推进剂中的应用

说明书

本发明涉及一种中温修补橡胶材料及其制备方法和在推进剂中的应用，属于耐烧蚀材料技术领域，特别是涉及一种高能推进剂用中温修补绝热层材料，一种可以在中温下能够快速硫化的绝热层及其制备方法。本发明的硫化体系采用过氧化物加促进剂的硫化体系，绝热材料不易吸收硝酸酯，不影响绝热层烧蚀性能，也不会影响高能推进剂的界面粘接性能，与高能推进剂界面具有较好的适应性。

技术领域

本发明涉及一种中温修补橡胶材料及其制备方法和在推进剂中的应用，属于耐烧蚀材料技术领域，特别是涉及一种高能推进剂用中温修补绝热层材料，一种可以在中温下能够快速硫化的绝热层及其制备方法。

背景技术

三元乙丙(EPDM)绝热材料主要以EPDM橡胶为基体掺入阻燃剂、纤维和无机填料等助剂，具有密度低、耐老化、耐烧蚀、良好的隔热性能和优异的力学性能特点，已成为固体火箭发动机内绝热材料的主要研究发展方向，近年来在新一代固体洲际导弹、中程地地导弹及中程空空导弹等中得到成功应用。但固体火箭发动机弹性体绝热层在制造、加工过程中可能出现缺胶、龟裂、杂质、砂眼、气眼、模型伤痕、分模面凹坑以及绝热层-壳体脱粘等各种形式的缺陷。这些缺陷可能出现在发动机制造的中间产物(例如复合材料发动机金属一绝热层模压封头)中，也可能出现在已装药发动机的绝热层中，如果不采取适宜的补救措施，必将影响发动机产品的质量和可靠性。

发明内容

本发明的技术解决问题是：为解决绝热层中加工过程中可能出现的各种形式的缺陷，特别是高能推进剂燃烧室壳体中存在的缺陷，为克服现有技术的不足，提出一种中温修补橡胶材料及其制备方法和在推进剂中的应用。

本发明的技术解决方案是：

一种中温修补橡胶材料，该中温修补橡胶材料的原料组成包括三元乙丙橡胶、补强剂、有机纤维、阻燃剂、增塑剂、金属氧化物、硫化剂、硫化促进剂和防老剂；

以三元乙丙橡胶的质量份数为100份计算，各组分的质量份数为：

所述的三元乙丙橡胶是乙烯、丙烯及第三单体的共聚体，第三单体为乙叉降冰片烯(ENB)或双环戊二烯，其中，以三元乙丙橡胶的总质量为100％计算，当第三单体为乙叉降冰片烯(ENB)时，乙烯的质量含量为50％-60％，当第三单体为双环戊二烯时，双环戊二烯的质量含量为5％-12％；

所述的补强剂为二氧化硅(SiO₂)、炭黑中的一种或二者的混合物；

所述的有机纤维为长纤状或浆泊状的聚对苯二甲酰对苯二胺纤维(PA)、芳砜纤维(PSA)、聚酰亚胺纤维(PI)、聚苯硫醚纤维(PPS)、聚对苯撑苯并双恶唑纤维(PBO)、聚丙烯腈纤维(PAN)、酚醛纤维(PF)中的一种或两种以上的混合物，特别是5-10mm长纤状的PA纤维；

所述的阻燃剂为聚磷酸铵(APP)或者硫酸铵；

所述的增塑剂为液体石蜡(LPO)、氯化石蜡、环烷烃油、高芳烃油中的一种或两种以上的混合物；

所述的金属氧化物为氧化锌(ZnO)、氧化镁中的一种或两种的混合物；

所述的硫化剂为过氧化氢异丙苯(CHP)、叔丁基过氧化氢、过氧化氢二异丙苯、萜烷过氧化氢、枯烯过氧化氢、2，5-二甲基-2，5-过氧化氢中的一种或两种以上的混合物；

所述的硫化促进剂为对苯醌二肟(DW)、N,N’-二苯甲酰苯醌二肟等醌二肟类、N-苯基马来酰亚胺、N,N’-间苯撑双马来酰亚胺、N,N’-对苯撑双马来酰亚胺、N,N’-申撑二苯胺双马来酰亚胺、N,N’-4,4’-二苯基甲烷双马来酰亚胺、N,N’-4,4’-二苯基醚双马来酰亚胺、N,N’-4,4’-二苯基磺化双马来酰亚胺、甲基丙烯酸乙烯酯、环烷酸钴、硬脂酸钴中的一种或两种以上的混合物；

所述的防老剂(RD)为2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合体。