制成哑铃型片材。 表2 不同固化剂用量的丁羟胶性能(100

制成哑铃型片材。 表2 不同固化剂用量的丁羟胶性能(100

56

火炸药学报2002年　第3期　

Ξ

丁羟胶性能及其改性研究

古忠云,袁昭慧,李尚斌

(中国工程物理研究院化工材料研究所,四川绵阳　621900)

摘要:主要研究了丁羟胶性能及其采用环氧胶、纳米材料、123树脂等改性后胶的拉伸性能、扯断伸长率。研究表明,改性胶性能得到不同程度的提高,伸长率亦有改善。关键词:胶粘剂;改性;共混

中图分类号:TQ433　　　文献标识码:A　　　文章编号:100727812(2002)0320056202

StudyonthePropertiesandImprovementofHTPB

GUZhong-yun,YUANZhao-hui,LIShang-bin

(InstituteofChemicalMaterials,CAEP,Mianyang)

Abstract:　ThispaperhasmainlystudiedthepropertiesofHTpbyEP,123resinandnanomaterials.TheformulationofadhesivewereprimKeywords:　adhesive;improvement;blending

丁羟胶(,),是由丁二烯与过氧化氢为原料经聚合制得的。聚氨酯弹性体,热固炸药等。其制品耐低温,耐水解,电绝缘等性能特别优秀,,因此适宜作灌封胶使用;其粘度低(30℃时小于20Pa s,锥板法),,亦适用于胶粘剂机械喷涂施胶操作;因此在推进剂,炸药装药方面获得广泛应用;但由于丁羟胶极性小、强度低、对金属粘接力较低,必须对其进行改性,提高其强度和对金属粘接力,保持其弹性[1,2]。我们主要采用添加补强材料、高极性材料对丁羟胶改性达到目的。1　实验部分

1)主要原材料。聚丁二烯二

表1　不同固化温度的丁羟胶性能(100份HTPB)

拉伸强度

伸长率

配方(份)固化条件醇(羟基含量6.9×10-4mo1 g), %MPa

环氧树脂(EP618,环氧值0.48～

0.92TMP+10TDI+0.45催常温 2d1.71200

多0.54),甲苯二异氰酸酯(TDI)、

0.92TMP+10TDI+0.45催常温 2d+60℃ 2h1.70194

亚甲基多苯基异氰酸酯(PAPI)等

0.92TMP+10TDI+0.45催常温 2d+100℃ 2h1.74182

(固化剂),聚异戊四醇丙烯醛树脂(123树脂);炭黑、三氧化二铅、CaCO3纳米材料(补强材料),二辛基已二酸酐(DOA)。

2)样品及其分析测试。按GB T1040292塑料拉伸性能试验方法规定,制成哑铃型片材。

表2　不同固化剂用量的丁羟胶性能(100份HTPB)

配方(份)

0.92TMP+10TDI+0.45催2.2TMP+10TDI+0.5催0.92TMP+12.5TDI+0.5催

10TDI+0.5催0.92TMP+12TDI+0.5催

10PAPI

拉伸强度 MPa

1.712.452.760.952.961.73

伸长率 %

200176160180250198

2　结果与讨论

2.1固化温度对性能的影响

丁羟胶配方(丁羟胶100份HTPB)研究如表1所示。从表1可知:一般情况下,加入催化剂常温

固化2d,拉伸强度,伸长率变化不大。说明加入0.45份催化剂完全能常温固化丁羟胶,其拉伸性能随固化温度变化不显著,当温度增加100℃时固化

注:固化条件为常温下2天。

Ξ收稿日期:2001-11-16

制成哑铃型片材。 表2 不同固化剂用量的丁羟胶性能(100

　第3期火炸药学报

57

2h强度稍有提高,是氨基甲酸酯与过量异氰酸酯反应结果,增加了交联密度,但正是交联度增加造

成伸长率下降较多。

2.2　固化剂用量对性能的影响

从表2(丁羟胶100份HTPB)可知:增加TDI用量,胶粘剂强度提高,但伸长率下降,说明固化剂含量增加后交联密度增加;如果不加TMP则强度、伸长率下降很多;加入MDI代替TDI,强度、伸长率增加显著;加入PAPI作固化剂,可常温固化而不需催化剂,其强度、伸长率与TDI固化差不多,但操作方便。

2.3　真空处理对性能的影响

配方为0.92TMP+10TDI+0.45催化剂的样品(丁羟胶100份HTPB,常温固化2天)在未真空处理及真空处理的工艺条件下,拉伸强度分别为1.39、1.71MPa,伸长率分别为121%、200%。由此可知:经过真空处理的胶拉伸强度、伸长率均大大提高,,固化胶相当于泡沫材料,密度低,因此强度亦低。2.4　加补强材料后胶的性能

100份HTPB中加入表3(PB)

拉伸强度伸长率30份环氧树脂,其强度增加40%左右,但其抻长率下降

30%(如表4所示),配方固化条件常温 2d常温 1d+75℃ 2h

常温 2d常温 2d常温 2d常温 2d

70℃ 1d

MPa

1.712.34

%

200140

0.P+100.45催0.10TDI+30EP+12.0聚

作时间变短,酰胺作固化快,环氧树脂固化太快,造成丁羟胶与环氧分相,使胶的强度未得到充分提高,必须考虑采用其它固化剂。

目前正采用磷酸使环

酰胺+0.5催

0.92TMP+10TDI+0.45催+10炭

2.15

210

黑C

0.92TMP+10TDI+0.45催+10炭

3.51

180

黑C+10DOA+35Sb2O3

10PAPI10PAPI+5CaCO333(123树脂)+14PAPI

1.732.193.91

198170240

氧开环形成羟基然后用TDI同时固化丁羟胶,环氧,使丁羟胶与环氧接枝并固化,充分提高混合胶强度和基本保持其伸长率,这方面工作目前正在进行。如果加入10份DOA增塑后,可以加10份炭黑、35份Sb2O3增强,强度大大提高,工艺性能满足浇铸需要;加入33份123树脂其拉伸强度、伸长率大大提高,这是由于123树脂,丁羟胶可以通过PAPI同时固化,达到了对丁羟胶的增强;同时由于固化时产生接枝而扩链,使其延伸率增加。而加入5份纳米CaCO3后,胶强度亦有增加,但不显著,伸长率下降15%,说明此纳米材料对该胶增强效果不好。

3　结论

1)在催化剂存在下,采用TDI和TMP固化,温度对胶粘剂强度影响不显著;采用MDI和TMP、PAPI固化,强度,伸长率增加显著,其强度与TDI固化差不多,但操作方便。

2)增加固化剂用量,胶粘剂强度提高,伸长率下降;采用真空处理,可大大提高胶强度。

3)加入环氧,炭黑,Sb2O3和纳米材料均可提高胶粘剂强度,伸长率下降。4)加入炭黑,DOA,Sb203,123树脂可以大大提高强度和伸长率。

参考文献:

[1]　HUANGShi2liang.TensilePROPERTYofModifiedHydroxy12TerminatedPolybutadiene-BasedPolyurethanes[J].JPolym

Sci,1997,64:1235245.

[2]　GUPTADC,DIVEKARPK.HTPB2BasedPolyurethanesforInhibitionofComposite2ModifiedDouble2BasePropellants[J].

JApp1Po1ymSci,1997,65:3552363.

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/gbj1.html