A增塑剂的性能及其应用
增塑剂的分类、性能及作用

增塑剂的分类、性能及作用1、增塑剂的作用凡添加到聚合物体系中能使聚合物体系的塑性增加的物质都可以叫做增塑剂。
增塑剂的主要作用是削弱聚合物分子之间的次价健,即范德华力,从而增加了聚合物分子链的移动性,降低了聚合物分子链的结晶性,即增加了聚合物的塑性,表现为聚合物的硬度、模量、软化温度和脆化温度下降,而伸长率、曲挠性和柔韧性提高。
增塑剂按其作用方式可以分为两大类型,即内增塑剂和外增塑剂。
内增塑剂实际上是聚合物的一部分。
一般内增塑剂是在聚合物的聚合过程中所引入的第二单体。
由于第二单体共聚在聚合物的分子结构中,降低了聚合物分子链的有规度,即降低了聚合物分子链的结晶度。
例如氯乙烯-酯酸乙烯共聚物比氯乙烯均聚物更加柔软。
内增塑剂的使用温度范围比较窄,而且必须在聚合过程中加入,因此内增塑剂用的较少。
外增塑剂是一个低分子量的化合物或聚合物,把增塑剂添加在需要增塑的聚合物内,可增加聚合物的塑性。
外增塑剂一般是一种高沸点的较难挥发的液体或低溶点的固体,而且绝大多数都是酯类有机化合物。
通常外增塑剂不与聚合物起化学反应,外增塑剂和聚合物的相互作用主要是在升高温度时的溶胀作用,与聚合物形成一种固体溶液。
外增塑剂性能比较全面且生产和使用方便,应用很广。
现在人们一般说的增塑剂都是指外增塑剂。
邻苯二甲酸二辛酯(DOP)和邻苯二甲酸二丁酯(DBP)都是外增塑剂。
2、增塑剂的分类及性能增塑剂的品种繁多,在其研究发展阶段其品种曾多达1000种以上,作为商品生产的增塑剂不过200多种,而且以原料来源于石油化工的邻苯二甲酸酯为最多。
增塑剂的分类方法很多。
根据分子量的大小可分为单体型增塑剂和聚合型增塑剂;根据物状可分为液体增塑剂和固体增塑剂;根据性能可分为通用增塑剂、耐寒增塑剂、耐热增塑剂、阻燃增塑剂等;根据增塑剂化学结构分类是常用的分类方法。
copyright 橡胶技术网根据化学结构可分为:(1)邻苯二甲酸酯(如: DBP、DOP、DIDP)(2)脂肪族二元酸酯(如: 己二酸二辛酯DOA、癸二酸二辛酯DOS)(3)磷酸酯(如:磷酸三甲苯酯TCP、磷酸甲苯二苯酯CDP)(4)环氧化合物(如:环氧化大豆油、环氧油酸丁酯)(5)聚合型增塑剂(如:己二酸丙二醇聚酯)(6)苯多酸酯(如: 1,2,4-偏苯三酸三异辛酯)(7)含氯增塑剂(如: 氯化石蜡、五氯硬酯酸甲酯)(8)烷基磺酸酯(9)多元醇酯(10)其它增塑剂一种理想的增塑剂应具有如下性能:(1)与树脂有良好的相溶性;(2)塑化效率高;(3)对热光稳定;(4)挥发性低;(5)迁移性小;(6)耐水、油和有机溶剂的抽出;(7)低温柔性良好;(8)阻燃性好;(9)电绝缘性好;(10)无色、无味、无毒;(11)耐霉菌性好;(12)耐污染性好;(13)增塑糊粘度稳定性好;(14)价廉。
增塑剂A详细介绍

增塑剂A一、简介:增塑剂A是饱和及不饱和脂肪酸锌皂的混合物。
本品为饱和及不饱和脂肪酸锌盐的混合物,无毒,不溶于水,难溶于普通有机溶剂,可溶于矿物油、油脂和卤代烷。
产品质量指标:注:可根据客户的需要作相应的调整。
二、用途:本品为多用途橡胶加工助剂。
与橡胶相容性极好,不喷霜.具有塑解及分散功能,在天然橡胶和合成橡胶的塑炼或混炼过程均可使用,有优良的物理润滑作用,能降低天然橡胶和合成橡胶胶料的粘度使其便于加工。
塑炼时加入可降低橡胶的门尼粘度;混炼时加入可降低混炼或塑炼温度,缩短混炼或塑炼时间,增加塑性,提高可加工性,混炼时加入还可提高胶料的流动性,使配方中各个组分如炭黑等配料分散均匀;还可提高硫胶料的弹性及抗撕裂强度;对提高橡胶制品的合格率和尺寸稳定性也都有很好的效果,也不影响金属和纤维的粘合。
A. 可用作炭黑分散剂,因炭黑表面硅醇基极易与锌皂盐发生阳离子置换反应,生成Si-OZnR等,所以硅醇基上氢离子被置换,削弱了炭黑表面的极性,减少了表面解团自聚,降低了胶料门尼粘度,十分有利于炭黑分散。
B. 可用作硫化活性剂:增A能改善胶料储存稳定性,对直接硫化过程尤其有利。
而且能促进硫化,有助于硫化产品的脱模,保持模具干净。
C. 可用作橡胶胶料挤出或压延助剂,改进压出膨胀率和降低压出加工温度,提高挤出速度,口型膨胀小,提高半成品的光滑和尺寸稳定性,使用本品可部分减少配方中硬脂酸的用量。
三、应用领域:1. 橡胶轮胎领域:塑炼时能塑解天然橡胶和异戊二烯橡胶,改进橡胶轮胎胶料的混炼加工工艺,提高轮胎制品的合格率和尺寸稳定性。
使用方法:建议在密炼机中使用,特别适用于含有高活性白炭黑的胶料:子午线轮胎胎面胶。
轮胎厂家(子午线轮胎最多),多数该类客户对质量指标要求不高,少数对味道要求较高。
2. 橡胶鞋底领域:在天然橡胶鞋底胶料中作为快速硫化促进剂,具有优异的抗返原性,且不喷霜、不产生亚硝胺、具有耐黄变等性能,可很好的运用于半透明快速硫化的天然胶鞋底配方中,且能提高白炭黑与橡胶的相容性,提高鞋底的耐磨性能,浅色增A特别适用于浅色鞋底制品中,无污染,较好地避免鞋底出现气泡、充模不足、断底等质量问题,也能改善表面析出、变色等外观问题。
塑料助剂—增塑剂的特性及应用

增塑剂
作用机理
自由体积理论增塑原理示意图
增塑剂
作用机理
普遍接受的理论是:
高分子材料的增塑,是由于材料中高聚物分子链间 聚集作用的削弱而造成的。增塑剂分子插入到聚合物分 子链间,削弱了聚合物分子链间的引力,结果增加了聚 合物分子链的移动性,降低了聚合物分子链的结晶度, 从而使聚合物的塑性增加。
增塑剂
缩写
特性
DBP
DOP DIOP DIDP
挥发度太大,耐久性差,在PVC工业中逐渐 淘汰,而转向于粘合剂和乳胶漆使用
混合性能好,增塑效率高,挥发性较低,低 温柔软性较好.耐水抽出,电气性能高,耐 热性及耐候性良好
挥发性低、耐热性好
挥发性低、耐热性好
增塑剂
品种与性能
脂肪族二元酸酯类
O
O
化学结构: R1 O C (CH2)n C OR2
增塑剂
品种与性能
邻苯二甲酸酯类
O
化学结构:
C OR1 C OR2
O
R1,R2:C1~C13的烷烃,环烷烃,苯基,苄基等
O
C2H5
C O CH2 CH CH2 C O CH2 CH CH2
O
C2H5
CH2 CH2 CH3 CH2 CH2 CH3
增塑剂
品种与性能
邻苯二甲酸酯类的主要代表
品种
二丁酯
二辛酯 二异辛酯 二异癸酯
增塑剂
作用机理
(3) 遮蔽作用
非极性增塑剂分子遮蔽了聚合物的极性基团,使 相邻聚合物分子的极性基不发生或很少发生“作用”, 从而削弱聚合物分子间的作用力,达到增塑的目的。
增塑剂
作用机理
反增塑作用
当增塑剂的用量减少到 一定程度后反而会引起 高分子材料硬度增大、 伸长率减小、冲击强度 降低的现象。
橡胶环保增塑剂的发展及应用

橡胶环保增塑剂的发展及应用一.橡胶增塑剂的概念增塑剂又称为软化剂,是指能够降低橡胶分子链间的作用力,改善加工工艺性能,并能调整胶料的物理机械性能,提高功能性、降低成本的一类较低分子量化合物。
过去习惯上根据应用范围不同分为软化剂和增塑剂、操作油。
软化剂多来源于天然物质,常用于非极性橡胶;增塑剂多为合成类产品,多用于极性合成橡胶和塑料中。
目前由于所起的作用相同,统称为增塑剂。
二.增塑剂的作用1.改善橡胶的加工工艺性能:通过降低分子间作用力,使粉末状配合剂更好地与生胶浸润并分散均匀,改善混炼工艺;通过增加胶料的可塑性、流动性、粘着性改善压延、压出、成型工艺。
2.改善橡胶的某些物理机械性能与功能性:降低制品的硬度、定伸应力、提高硫化胶的弹性、耐寒性、降低生热等。
3.降低成本:价格低、耗能省。
三.增塑剂的分类1.根据作用机理分:物理增塑剂:增塑分子进入橡胶分子内,增大分子间距、减弱分子间作用力,分子链易滑动。
化学增塑剂:又称塑解剂,通过力化学作用,使橡胶大分子断链,增加可塑性。
大部分为酯类、芳香族硫酚的衍生物如2-萘硫酚、二甲苯基硫酚、五氯硫酚,领苯、对苯等。
2.按来源分:①石油系增塑剂②煤焦油系增塑剂③松油系增塑剂④脂肪油系增塑剂⑤合成增塑剂四.对增塑剂的要求增塑效果好,用量少,吸收速度快;与橡胶的相容性好,环保好、挥发性小、不迁移、耐寒性好,耐水、耐油、溶剂;电绝缘性好,耐燃性好,无色、无毒、无臭,价廉易得。
2.增塑剂与橡胶相容性的实验检测研究发现,在不饱和橡胶中使用增塑剂时,增塑剂的不饱和性高低对增塑剂和不饱和橡胶的相容性有很大影响。
增塑剂的不饱和性越高,增塑剂与不饱和橡胶的相容性越好。
测定增塑剂不饱和性的方法是测其苯胺点。
苯胺点:同体积的苯胺与增塑剂混合时,混合液呈均匀透明时的温度。
苯胺点越高,说明增塑剂与苯胺的相容性越差,不饱和性低。
五.极性增塑剂的作用机理极性增塑剂增塑极性橡胶时,极性的增塑剂低分子的极性部分定向地排列于橡胶大分子的极性部位,对大分子链段起包围阻隔作用,从而增加了大分子链段之间的距离,减小了大分子间相互作用力,增大了大分子链段的运动性,从而提高了橡胶的塑性,一般通过主链接枝的技术提高增塑剂的极性,更好的增加增塑等相关作用。
增塑剂的用途

增塑剂的用途增塑剂是一种可以增加塑料可塑性和柔韧性的化学物质。
它们被广泛应用于各种塑料制品的生产中,为我们的生活提供了便利和舒适。
以下是增塑剂的一些主要用途。
首先,增塑剂在塑料制品的生产中起到了至关重要的作用。
它可以使塑料更具有可塑性和延展性,使得塑料制品更容易加工和成型。
这使得增塑剂成为了塑料加工行业中不可或缺的一部分。
通过使用增塑剂,我们可以生产出各种形状的塑料制品,如瓶子、袋子、容器、管道等。
其次,增塑剂可以改善塑料的柔韧性和韧性。
塑料通常具有较高的硬度和脆性,而增塑剂的加入可以降低塑料的硬度,使其更柔软和韧性。
这使得塑料制品更加耐用和具有更好的弹性,能够更好地适应各种使用环境和需求。
另外,增塑剂还可以增加塑料的透明度和光泽。
在一些特殊的塑料制品中,如透明塑料瓶和包装膜等,对于产品的外观质量要求较高,需要具备良好的透明性和光泽度。
增塑剂的加入可以改善塑料的透明度和光泽,使得塑料制品更加清澈和亮丽。
此外,增塑剂还可以增加塑料的抗老化性能。
一些塑料制品在长时间的使用过程中,会受到氧化、紫外线、高温等因素的影响,导致塑料的性能发生变化甚至破坏。
增塑剂的加入可以提高塑料的抗老化性能,延长塑料制品的使用寿命。
还有,增塑剂还可以改善塑料的抗撞击性能。
在一些特殊应用领域中,如汽车制造、建筑材料等,对于塑料制品的抗撞击性能要求较高。
增塑剂的使用可以提高塑料的韧性和冲击强度,从而增强塑料制品的抗撞性能,保护了使用者的安全。
另外,增塑剂还可以改变塑料的表面性能。
有些塑料制品需要具备特殊的表面性能,如防滑、抗刮擦、防粘性等。
增塑剂的加入可以改善塑料的表面性能,使其具备所需的特性。
此外,增塑剂还可以改变塑料的燃烧性能。
一些塑料制品的燃烧性能较差,易燃甚至会产生有害气体。
增塑剂的加入可以降低塑料的燃烧性,改善其燃烧时所产生的气体和剧毒物质,提高塑料制品的安全性。
最后,增塑剂还可以改变塑料的颜色。
有时候我们需要生产具有特定颜色的塑料制品,而增塑剂的使用可以帮助改变塑料的颜色,使其符合我们的需求。
简述增塑剂的作用

简述增塑剂的作用
增塑剂是一种能够增加塑料、橡胶等材料的柔软性、可加工性和弹性的化学物质。
它通常用于塑料加工过程中,以改善塑料的性能和降低生产成本。
增塑剂的作用主要包括以下几个方面:
1. 增加柔软性:增塑剂能够降低塑料分子之间的相互作用力,从而使塑料变得更加柔软和易于弯曲。
这对于生产柔软的塑料制品如塑料薄膜、塑料管道、塑料地板等非常重要。
2. 改善加工性能:增塑剂可以降低塑料的玻璃化转变温度(Tg),使塑料在较低的温度下变得更加柔软和易于加工。
这有助于提高生产效率和降低生产成本。
3. 提高弹性:增塑剂可以增加塑料的弹性,使其在受到外力作用时更容易变形而不破裂。
这对于生产橡胶制品如轮胎、橡胶管等非常重要。
4. 降低成本:增塑剂可以在不改变塑料基本性能的情况下,减少塑料的用量,从而降低生产成本。
增塑剂的使用也可能会带来一些环境和健康问题。
一些增塑剂可能会渗出到环境中,对土壤和水源造成污染。
此外,一些增塑剂
可能会对人体健康造成危害,如干扰内分泌系统等。
因此,在使用增塑剂时需要谨慎选择,并遵循相关的安全标准和法规。
增塑剂的作用范文

增塑剂的作用范文增塑剂是一种被广泛应用于塑料工业的化学物质,其主要功能是给塑料材料增加柔软度、韧性和延展性。
在塑料工业中,增塑剂有着重要的作用,能够改变塑料的物理性质、化学性质和加工性能,使其更适合各种应用领域。
以下是增塑剂的主要作用:1.增强塑料的柔软度和韧性:增塑剂能够在塑料中形成塑化剂的微观颗粒,通过降低塑料结晶度和塑料聚合物的相互吸引力,从而增加塑料的柔软度和韧性,使其更加易于处理和成型。
2.改善塑料的延展性:增塑剂可以通过增加塑料链段的活性度和分子之间的滑动性,使塑料的延展性得到改善,增加其可拉伸性,从而使其更加适合于一些需要具备较高延展性的应用,如塑料薄膜、管道等。
3.提高塑料的抗冷碎性:由于增塑剂的添加,塑料的寒冷区域价位极限得到提高,从而使塑料能够更好地适应低温环境,在低温下仍能保持良好的柔软性和韧性。
4.降低塑料的熔点:增塑剂对塑料的熔点有着一定的降低作用,可以使塑料更容易熔融成型,降低熔体黏度,提高塑料的加工性能和成型效率。
5.优化塑料的加工性能:增塑剂能够改善塑料的熔体流动性,减少塑料的热粘性,有利于塑料的挤出、注塑、吹塑等加工过程的进行,提高塑料产品的质量和加工效率。
6.提高塑料的防水性和耐光性:增塑剂在塑料中的添加还可以增加塑料的抗水性和防水性能,同时能够改善塑料的耐光性,提高塑料对紫外线的抗老化能力,延长塑料制品的使用寿命。
7.实现塑料的可溶性和可降解性:一些特殊的增塑剂可以使塑料具有可溶性和可降解性,这对于一些需要减少塑料废弃物对环境造成的污染和损害的应用领域,如食品包装、生物医疗器械等,具有重要意义。
总之,增塑剂在塑料工业中有着广泛的应用,其主要作用是增加塑料的柔软度、韧性和延展性,改善塑料的加工性能,并对塑料的物理性质、化学性质和环境适应性进行调控,使塑料能够更好地适应各种应用需求。
然而,也需要注意增塑剂对塑料品质和环境安全的影响,选择和使用合适的增塑剂,严格控制使用量和添加方式,以确保塑料产品的质量和环境友好性。
增塑剂的作用

增塑剂的作用增塑剂是一种常用的塑料添加剂,其作用是能够提高塑料的柔韧性和可塑性。
下面是关于增塑剂的作用的700字说明:增塑剂是一种广泛应用于塑料制品生产中的化学物质,它能够对塑料进行改性,以提高塑料的柔韧性和可塑性。
下面我们将详细解释增塑剂的作用。
首先,增塑剂能够使塑料具有更好的柔韧性。
塑料是一种由聚合物组成的材料,它在制造过程中会与其他物质混合,从而决定了其柔韧性的好坏。
增塑剂的作用就是能够改变塑料的分子结构,从而增加分子链之间的相互作用力,使塑料变得更加柔软和有弹性。
这样,增塑剂可以使塑料产品在施加外力时更加抗拉和耐磨。
其次,增塑剂还能提高塑料的可塑性。
可塑性是指塑料仍然可以在一定程度下被改变其形状和尺寸的能力。
增塑剂可以帮助降低塑料的熔融温度,使得塑料在较低的温度下就能够变得可塑。
在塑料制品生产过程中,经常需要对塑料进行热处理,增塑剂的作用就是能够在这个过程中使塑料更容易被加热和塑造。
此外,增塑剂还可以提高塑料的耐张强度和耐撕裂性。
在一些特殊行业,如汽车制造和建筑业,塑料制品需要具有较高的耐张强度和耐撕裂性。
增塑剂可通过增加塑料的分子链之间的交联作用来增强这些特性,并使塑料产品具有更好的结构强度和抗撕裂能力。
此外,增塑剂还可以增加塑料的透明性。
在一些要求塑料制品具有高透明度的行业,如光学和电子工业,增塑剂的作用就是能够提高塑料制品的透明度和光线穿透能力。
这对于这些行业中的产品质量和使用效果非常重要。
综上所述,增塑剂是一种能够改善塑料性能的化学物质。
其作用是可以提高塑料的柔韧性、可塑性、耐张强度、耐撕裂性和透明性,使塑料制品具有更好的性能和使用效果。
因此,在塑料制品生产中广泛应用了增塑剂。
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BDNPF/A用于双基推进剂(DB)和改性双基推 进剂(CMDB)中,可显著改善推进剂的力学性能 和燃速,详见表3…l。改性后的DB和CMDB推 进剂的能量和稳定性能列于表4…l。由表4可见: 在CMDB中加入BDNPF/A改性后,有效改善了 推进剂的氧平衡。热值提高20%-30%,比冲提 高1 0s,表明推进剂的能量得到明显提高。
3毒性及安全性
3.1毒性㈣ BDNPF和BDNPA均为带有硝基的缩醛类化
合物,其中醚键引起的刺激作用不明显,硝基为 产生毒性的主要活性基团,故毒性与一般硝基化 合物类似。BDNPF和BDNPA的急性联合作用为 相加作用,对皮肤、黏膜无明显的局部伤害,且 不易被皮肤吸收,持续染毒未见对生长发育有明 显影响和蓄积作用。实验条件下,B D N P F、 BDNPA和BDNPF/A均未引起大鼠骨髓细胞染色 体畸变率和人体外周血淋巴细胞SCE(姊妹染色单 体交换)频率增加,与Ames试验(污染物致突变 性榆测)阴性结果一致,可认为上述3种物质无明 显致突变作用。 3.2安全性
4应用
4。1在推进剂中的应用 BDNPF/A于1946年由美国海军局牵头开始
研制,20世纪60年代中期,由美国喷气通用公 司研制出氯代硝化法生产BDNPF/A的连续多步 工艺,并建立了生产厂。美国人在应用中发现, 在推进剂中加入BDNPF/A,可改善和简化制造 过程:处理过程的危险性不高于三硝基甲烷 (TNT);可常温同化,避免加热固化引起的同体 燃料破裂的问题。美国海军已将其用于北极星 A一3潜地导弹一级发动机中131。
关键词:含能增塑剂;硝酸酯增塑剂;BDNPF/A;PBX;CMDB 中图分类号:TQ414 文献标识码:A 文章编号:1672—2191(20lo)ol一0023—05
20世纪90年代以来,随着高新技术在现代 化战争中的大量应用和战场环境的日趋苛刻,导 弹研制进入了一个新的发展阶段。要求推进剂具 有较高的能量水平,降低特征信号,提高导弹的 精确制导能力和隐蔽性能,同时要求推进剂具有 低的机械敏感度。高能、钝感、低特征信号成 为目前圊体推进剂发展的主要方向。
表6 RDX—CMDB推进剂的燃速和比冲
配方i而-—蕊ij絮罴业可而F—而tt≯l,/s Tab.6 Burningrate and specific impulse of RDX·CMDB propellants
RDX/DEP
6,4
8.7
10.3
244
RDX/BDNPF/A
7.0
9.5
l 1.2
254
注:表巾所有数值均为质量分数;P EG为聚乙二醇, TMP为三羟甲基I坷烷;PNA为多硝基金刚烷;Fe(Ⅲ)AA为乙 酰丙酮铁;TDI为甲苯二异氰酸酯。
Wendy Balas等人‘¨1研究了CL一20 PAX炸药 系列配方,PAX配方中大量使用了含能增塑剂 BDNPF,A。研究认为:二系列含铝的CL一20炸 药配方已经在多功能坦克炮和高能弹头上得到发 展和应用。PAX—ll(CL一20 79%、Al粉l 5%、 BDNPF/A 3.6%、CAB 2.4%),固体质量分数 为94%;PAX一29(CL一20 77%、Al粉1 5%、 BDNPF/A 4.8%、CAB 3.2%),圊体质量分数为 92%。这2种炸药用于多用途反装甲战斗部和高 爆战斗部,用于打击重装甲和城市目标。PAX一 29有较好的敏感性能,且在总能量上比LX—14高 42%,在能量扩展上比LX—14高28%。几种炸 药的性能比较见表8。
摘 要:BDNPF/A具有适宜的密度和黏度,与众多的推进剂和炸药组分相容性良好。BDNPF/A 毒性与一般硝基化合物类似;安定性好。在配方中替代NG,可降低配方的冲击敏感性;能量适 中,具有出色的氧平衡和热平衡数值,在配方中替代惰性增塑剂,可显著改善配方的燃速和比冲。 BDNPF/A在DB、CMDB等推进剂配方和PBX、PAX系列炸药配方中都得到了广泛应用,是制备 钝感含能材料的必要含能增塑剂之一。
甲醛(B D N P F)和双2,2一二硝基丙醇缩乙醛 (BDNPA)是此类化合物的典型代表。BDNPF/A 增塑剂是BDNPF和BDNPA的等质量比混合物。
BDNPF/A增塑剂具有非常低的蒸气压、适 宜的密度和黏度、极好的稳定性和相容性,可与 推进剂其他组分很好相容。用其代替惰性增塑剂 时,可降低推进剂同体含量,提高推进剂燃速和 比冲,且元损弹道性能;用其代替硝酸酯增塑剂 时,可适当提高推进剂的低温力学性能,降低推 进剂加j[、储存、运输过程中的危险性,而弹 道性能变化极小。优异的性能促进了BDNPF/A 增塑剂的研究开发和广泛应用。
2010年第8卷第1期
化学推进剂与高分子材料 Chemical Propellants&Polymeric Materials
·23·
BDNPF/A:L曾塑剂的性能及其应用
刘长波1’2,朱天兵2,马英华2,冯晓晶2,宋世平2。 (1.北京化J二大学化T学院,北京102200;2.黎明化:J:研究院,河南洛阳471000)
除用于CMDB推进剂配方外,BDNPF/A还 对叠氮黏合剂体系表现出了良好的相容性。在 AP/PDMS(聚二甲基氧硅烷)推进剂配方中,燃速 只有60ram/s(10MPa条件下)。将配方中的PDMS 替换为GAP/BDNPF/A后,AP/GAP/BDNPF/A推 进剂配方的燃速为660mm/s(10MPa条件下),提
注:沸点为1.33 Pa条件下的测定值。
收稿日期:2009一ll一2I 作者简介:刘长波(197 7一),男。商级J:程师,在读硕上,主要从事硝基禽能材料的研制与生产。 电子信箱:liuchangbo@yahoo.com.C11
万方数据
24·
化学推进剂与高分子材料 Chemical Propellants&Polymeric Materials
BDNPF/A用于AP—CMDB中【1 31,替代惰性 的DEP的燃速和比冲结果见表5。南表5可见。 燃速提高约50%,理论比冲最高达到262 s。
BDNPF/A用于RDX—CMDB推进剂的燃速和 比冲结果见表6【I 31。
万方数据
推进剂配方
刘长波等·BDNPWA增塑剂的性能及其应用
·25 ·
表3推进剂的力学性能和燃速 Tab.3 Mechanical properties and burning rates of propellants
为降低推进剂的特征信号,要减少推进剂配 方中产生烟、焰的铝粉含量,可用奥克托今 (HMX)或黑索今(RDX)取代或部分取代其中的高 氯酸铵(AP)。但这些措施可能会降低推进剂的能 量。为使推进剂既能满足低特征信号要求又能保 持较高的能量,有效途径之一是用含能增塑剂取 代原配方中的惰性增塑剂。在众多含能增塑剂 中。偕二硝基类增塑剂因能量适中、稳定性突出 而被研究者看重。.其中,双2,2一二硝基丙醇缩
G.M.Gore等人对BDNPF/A进行了性能测 定,并与邻苯二甲酸二乙酯(DEP)和硝化甘油 (NG)进行了比较,详见表2【¨I。
由表2可见,BDNPF/A与惰性增塑剂一样, 对冲击相对钝感,与NG混合,可有效改善NG 的冲击感度。
另外,该增塑剂能被强酸水解,但质量分数 5%以下的碱液对其不起作用。可燃烧但不发生 爆轰,灭火可采用泡沫、干粉或者二氧化碳灭火 器。美国运输部将其列为B级爆炸物,运输和储 存过程中应远离热源或火源,避免震动lll。
2010年第8卷第l期
BDNPF和BDNPA虽然都含有偕二硝基,能 量合适,但由于其熔点较高,常温下为同体,在 推进剂和炸药中使用会降低配方的低温力学性 能。而BDNPF/A却具有合适的密度和黏度(常温 下为O.25Pa·s),常温下为液体,较适合在钝 感、高性能的推进剂和炸药配方中使用。
Hale Waihona Puke 表2增塑剂的敏感性RDX/BDNPF/A/CC
10.5
l 1.6
12.3
253
RDX,AI/AP,DEP/CC
9.0
I 1.8
14.3
l 7.7
259
RDX/AI/AP/BDNPF/A/CC
8.6
l O.4
l 3.6
l 8.6
22.2
264
南表6可见,在含Al的RDX—CMDB推进剂 中,燃速达到8.6-22.2 mm/s,最高理论比冲达 到264s。燃速和比冲的提高源于BDNPF/A出色 的氧平衡和热平衡,使其燃烧时在推进剂表面形 成热的反作用力,从而促进凝相的分解。
火焰温度/K 2454 2997 2833 3 149 3 149
表5 AP—CMDB推进剂的燃速和比冲 Tab.5 Burning rate and specific impulse of AP-CMDB propellants
热稳定性交验/rain 8.0 8.0 8.0 7.5 7.5
注:C C为业铬酸铜。
Tab.2 Sensitivity of plasticizers
2制备
BDNPF/A的主要合成方法有硝酸银氧化硝 化法121、氯化法12-31和环境友好的新的氧化硝化 法14-s1。3种方法均以硝基乙烷为起始原料,经主 要的羟甲基化反应和硝化反应制得关键中间体 2,2一二硝基内醇(DNPOH)。3种方法的主要区别 在于引人硝基的取代方式不同。硝酸银氧化法是 使用硝酸银作为氧化剂,在氧化的同时引入亚硝 酸钠提供的硝基,此法需要消耗昂贵的金属银, 回收设备投资较大,需要使用规格较高的低氯含 量氢氧化钠,且生产能力有限【2 J。美国已利用氯 化法工艺建成连续法生产线,并大规模生产,此 法的缺点是使用了破坏环境的氯气原料,合成过 程产生的中间体钾盐在干燥状态下非常敏感, 不利于安全操作”I。新的氧化硝化法首先南 Vytautas Grakauskas等人【41提出,目前Thiokol公 司【91已建成千克级规模的生产装置,但由于工艺 限制,没有大规模生产。目前,氯化法仍为该 产品的主要生产方法。