[发明专利]一种包含核壳改性氧化剂的固体推进剂及其制备方法

说明书

本发明属于固体推进剂领域，具体涉及一种包含核壳改性氧化剂的固体推进剂及其制备方法，该固体推进剂包含如下重量份的组分：核壳改性氧化剂：20％～55％；常规氧化剂：15％～55％；粘合剂：5％～9％；金属燃料：14％～20％；增塑剂：2.5％～12％；燃速催化剂：0.5％～3％；固化剂：0.4％～1％；功能调节剂：0％～2％。相比同条件下采用高氯酸铵制得的推进剂，本发明制备的推进剂具有更高的推进剂燃速和体积热值，更好的安全性能，特别适用于对推进剂燃速、能量及安全性能要求较高的先进战术、战略武器型号装药。

技术领域

本发明涉及固体火箭发动机推进剂技术领域，具体涉及一种包含核壳改性氧化剂的固体推进剂及其制备方法。

背景技术

随着战备技术导弹和航空航天技术的发展，一些特殊武器对固体推进剂的性能提出了更为苛刻的要求，不断希望在短时间内产生大的推力，以满足打击高速、高机动性飞行器的弹道性能要求，同时，还必须确保自身人员财产不受到伤害。因此迫切需要安全性能优良的高燃速推进剂。

然而，固体推进剂作为一种含能材料，一般其燃速水平与安全性能之间总是相互矛盾、相互制约。推进剂燃速越高，推进剂感度会越大，其制造、贮存、运输和使用过程中的安全隐患亦会越大。一旦发生安全事故，会对人员生命财产及仪器设备造成巨大的损失。国外有关固体推进剂方面的安全事故中，大部分与高燃速固体推进剂有关；国内早在20世纪70年代，389厂就在500L卧式混合机和2000L立式混合机的高燃速推进剂混合过程发生过爆炸事故。自2000年以来，845厂、42所、7416厂、806所和46所相继在混合、浇注、脱模、整形等工序发生了几起重大的安全事故，无一例外都是在高燃速推进剂研制和生产过程中发生的。因此，高感度问题已成为高燃速固体推进剂应用的主要制约因素，如何平衡推进剂燃速与感度的关系、或在保持燃速的前提下使其感度降低是目前迫切需要解决的问题。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明的目的在于降低高燃速固体推进剂制造、贮存、运输和使用过程中的危险性，提供一种安全性能、能量性能和燃速调节空间均较优的高燃速固体推进剂，以满足先进战术、战略武器型号对高燃速推进剂性能指标较高要求。

本发明为了获得综合性能较优的高燃速固体推进剂配方，引入了一种核壳改性氧化剂。

本发明的技术方案如下：

一种包含核壳改性氧化剂的固体推进剂，该固体推进剂包括如下按质量百分比计的组分：

所述核壳改性氧化剂是以表面钝化处理后的高氯酸钾(KP)作为基体材料，经表面银质化处理后得到的核壳型复合粒子。

所述的核壳改性氧化剂的制备方法，包括以下步骤：

1)向高氯酸钾中加入去离子水，在加热条件下充分搅拌1～3小时后，依次加入分散剂、还原剂，搅拌形成高氯酸钾悬浊液；

2)在搅拌条件下，向硝酸银水溶液中逐滴加入氨水，直至最初产生的沉淀刚好溶解，得到溶液；

3)在搅拌条件下，将步骤(2)得到的溶液滴加到步骤(1)的高氯酸钾悬浊液中，继续搅拌至溶液中检测不出未反应的银离子；

4)过滤出步骤(3)溶液中的固体组分，用有机溶剂反复清洗，经烘干处理后，得到改性氧化剂成品。

步骤(1)中去离子水的加入量为高氯酸钾质量的2～5倍；加热温度一般控制不超过60℃，具体为25～60℃。

步骤(1)中所述的分散剂为十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、聚乙烯吡咯烷酮等高分子表面活性剂中的一种或多种，用量为高氯酸钾质量的0.01～0.1％；所述的还原剂为葡萄糖、麦芽糖、乙醛、乙二醛等分子中含醛基的化合物中的一种，用量为高氯酸钾质量的5～15％，优选葡萄糖。