嵌段型中性聚合物键合剂在NEPE推进剂中的初步应用

采用扫描电镜和力学性能测试技术,对比研究了嵌段型中性聚合物键合剂QD–06和中性聚合物键合剂(NPBA)对黑索今(RDX)粒子的包覆性能以及在硝酸酯增塑聚醚(NEPE)推进剂中的键合效果。结果表明,QD–06包覆RDX的表面更加圆滑,颗粒间团聚现象明显,其包覆能力优于NPBA;QD–06能显著提高固体推进剂的常温和高温力学性能,大幅改善推进剂脱湿现象,其键合效果优于NPBA。

嵌段型中性键合剂的合成与表征

以硫磺、氯化苄等为原料,经取代反应得到二硫代苯甲酸,再经氧化、自由基反应合成RAFT试剂二硫代苯甲酸异丁腈酯(CPDB);通过控制加料次序,利用RAFT聚合法依次合成聚丙烯腈PAN、二嵌段聚合物P(AN-b-EA)、嵌段型中性键合剂P(AN-b-EA-b-HEA)。用高效液相色谱(HPLC)、红外光谱(IR)、元素分析、核磁氢谱(1 HNMR)、凝胶渗透色谱(GPC)、差示扫描量热法(DSC)对所合成物质进行了分析和结构表征。结果表明:所合成的PAN分子量4160-9120,分子量可控,玻璃化温度为41.86-44.12℃;P(AN-b-EA)分子量为10140,玻璃化温度为42.25℃;P(AN-b-EA-bHEA)分子量为10960,玻璃化温度为41.46℃。

空间位阻对氢键构筑的嵌段共聚物微相分离结构的影响

基于氢键构筑的嵌段共聚物已有广泛的研究,但关于空间位阻对这类体系微相分离结构影响的相关报道仍较少.通过选用分子量和体积分数相近的聚苯乙烯-b-聚(4-乙烯基吡啶)(PS-b-P4VP)和聚苯乙烯-b-聚(2-乙烯基吡啶)(PS-b-P2VP)2种含吡啶基团的嵌段共聚物,与合成的羧酸小分子Ben通过氢键构筑超分子型嵌段共聚物PS-b-P4VP(Ben)x和PS-b-P2VP(Ben)x,其中x为氢键给体Ben与氢键受体P4VP或P2VP的摩尔比.通过对复合比例x的调控,有效地控制了氢键复合物的微相分离结构.首先利用傅里叶红外光谱(FTIR)对复合物进行表征,确认了氢键的形成.随后利用示差扫描量热(DSC)和广角X射线散射(WAXS)技术研究了氢键复合物的相行为,发现超分子链段的玻璃化温度基本上随复合比例的增大而降低,而超分子链段P4VP(Ben)x和P2VP(Ben)x均没有液晶性.最后利用小角X射线散射(SAXS)技术对2种氢键复合物的微相分离结构进行探究,并通过绘制相图总结氢键所在位置不用导致的位阻差异对氢键复合物自组装结构的影响.这一工作为有效调控超分子型嵌段共聚物的微相分离结构提供了参考.