NC_GAP_TPE共混聚合物的制备和性能研究_左海丽

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1、固体火箭技术第34卷第4期JournalofSolidRocketTechnologyVol．34No．42011NC/GAP-TPE共混聚合物的制备和性能研究①左海丽，肖乐勤，菅晓霞，周伟良(南京理工大学化工学院，南京210094)摘要:采用扩链后共混再熟化的方法，制备了1组不同组成的硝化棉(NC)/含能热塑性弹性体(GAP-TPE)共混聚合物。采用红外光谱(FTIR)和X射线衍射(XRD)表征NC/GAP-TPE共混物的结构，扫描电镜(SEM)观察共混物的断面，动态热机械分析(DMA)测定共混物的玻璃化转变，运用拉伸实验研究不同配比NC/GAP-TPE共混物的力学性能。结果表明，N

2、C和GAP-TPE分子间存在氢键相互作用。NC均匀分散在GAP-TPE基体中，不同配比的NC/GAP-TPE共混物均存在1个玻璃化温度，二者之间具有较好的相容性。当NC含量从5%到20%变化时，共混试样的拉伸强度从10．4MPa增加至20．4MPa，提高了49%。关键词:GAP;热塑性弹性体;硝化棉;共混中图分类号:V512文献标识码:A文章编号:1006-2793(2011)04-0488-04PreparationandcharacterizationofpolymerblendsofNCandGAP-TPEZUOHai-li，XIAOLe-qin，JIANXiao-xia，ZHO

3、UWei-liang(SchoolofChemicalEngineering，NanjingUniversityofScienceandTechnology，Nanjing210094，China)Abstract:Aseriesofblendsofenergeticthermoplasticpolyurethane(GAP-TPE)andNitrocellulose(NC)werepreparedbythewayofchainextension，blendandaging．ThestructuresoftheblendswereanalyzedbymeansofFTIRspectro

4、scopy，wide-angleX-raydiffraction，andscanningelectronmicroscopy．Thecompatibilityandpropertiesoftheblendswerecharacterizedbydynamicme-chanicalanalysis(DMA)andtensiletesting．Itsuggeststhatnitrocellulosemoleculespenetrateintothepolyurethaneandinterrupttheintra-hydrogenbondingbetweenthehardandsoftseg

5、ments．Theresultsindicatethattheblendedsheetsexhibitedgoodmiscibility．ThetensilestrengthincreasedwithanincreaseofNCcontent．TheblendsNC/GAP-TPEhaving5%～20%NCexhibitedasignifi-cantincreasefrom10．4MPato20．4MPafortensilestrength，49%increased．Keywords:glycidylazidepolymer;energeticthermoplasticelastom

6、er;nitrocellulose;blend［7］0引言能量，因此选用NC对弹性体进行改性。NiehausM由于聚叠氮缩水甘油醚(GAP)分子结构中存在较分析了GAP/RDX推进剂和NC/RDX推进剂的优缺大的—CH2N3侧链，使其主链承载原子数少，分子间作点，认为GAP/RDX推进剂较脆，可能使推进剂燃烧过用力很小，体系内二级交联不足，给力学性能的调节带程中出现破裂，使得压力增加，而NC/RDX燃烧温度来极大的难度。国内外有许多研究者用不同的方法来较高，会导致枪或炮膛磨损。因此，研究了GAP/NC组［1－4］提高GAP弹性体的力学性能，合成热塑性弹性体合推进剂，用NC中的羟基可与自

7、由的异氰酸根反应就是其中一种，这种方法可根据软硬段含量调节弹性的方法，合成GAP/NC/N100接枝聚合物用于推进剂。体的力学性能，但硬段结构的惰性成分，在一定程度上研究结果表明，在同样燃烧温度下，提高15%的能［7］牺牲了部分能量。针对弹性体增强的研究多为用纳米量。［5］［6］材料和纤维等方法，本文考虑到硝化棉(NC)是一本文通过物理共混的方法，将GAP扩链后与NC种含能纤维，不仅可与GAP-TPE共混后在一定程度上共混，然后熟化，使GAP-