丁羟推进剂的热加速老化力学性能及寿命预估

用单轴拉伸试验和扯离试验测试了不同老化温度(55、65、75和85℃)下热加速老化后丁羟(HTPB)推进剂的力学性能及其粘接试件的扯离强度,用Berthlot方程预估了推进剂及其粘接试件的寿命。结果表明,HTPB推进剂的最大延伸率随老化时间的增加呈现降低趋势;老化温度越高,推进剂的最大延伸率降低幅度越大,85℃贮存30d时最大延伸率降幅为29.81%,而55℃贮存30d时最大延伸率降幅仅为4.34%;粘接试件的扯离强度随着老化时间的增加呈降低趋势,老化时间相同时,扯离强度随老化温度的升高而降低。预估HTPB推进剂和推进剂粘接试件的贮存寿命分别为9.4y和15.9y。

利用含废弃丁羟推进剂制备的高能炸药

利用丙烯酰胺氧化剂溶液及铝粉制备得到敏化剂,加入已配好的含能黏结剂中,对丁羟(HTPB)推进剂颗粒间隙进行填补,形成新型高能炸药。通过高速摄影试验观察爆轰过程,炸药空中、水下爆炸等试验测试其性能。结果表明:所制备的新型高能炸药性能良好,随着敏化剂含量的增加,炸药爆轰感度、冲击波超压及水下能量输出均有明显提高;炸药密度1.53 g/cm^3,爆速6 900 m/s;当比例距离为1.5~4.5 m/kg^(1/3)时,炸药的TNT当量系数分布于1左右;水下爆炸能量输出为4.5 k J/g,高于TNT,具有较高的能量和冲击作用。

端异氰酸酯基聚丁二烯液体橡胶的制备

以相对分子质量3500的端羟基聚丁二烯液体橡胶(简称丁羟,HTPB)为软段,甲苯二异氰酸酯(TDI)为硬段,制备端异氰酸酯基聚丁二烯液体橡胶(ITPB),探讨了反应机理和合成条件,并利用红外光谱对原料和产品结构进行表征和对比分析。结果表明,随着反应体系中R值增大,ITPB中-NCO含量逐渐增多;反应时间为3.5h、反应温度85℃时,其力学性能最佳。

丁羟包覆层的黏超弹本构模型

为了准确地描述丁羟(HTPB)包覆层在有限变形下的拉伸力学特性,研究了HTPB包覆层的黏超弹本构模型。分别构建了含率相关函数的本构模型和并联式本构模型,前者由超弹模型与率相关项相乘得到,后者由超弹模型与含损伤因子的黏弹模型并联而成。进行了HTPB包覆层的单步松弛、多步松弛和不同速率的单轴拉伸试验,并将试验数据用于拟合模型参数。结果表明,HTPB包覆层对应变率极其敏感,且具有很大的延伸率,表现出明显的黏超弹特性;两种模型均能很好地预测HTPB包覆层较大形变范围内的拉伸力学性能,其中含率相关函数的模型的描述更加准确,其研究具有重要的军事意义。