谈高温条件下HTPB推进剂药柱老化

论文导读：ByresearchingthestoragestabilityofHTPBpropellantunderthehightemperatureandacceleratedagingconditions，thechangingruleofallstoragestabilityfollowingtheagingtimeisgotten，andtheagingmechaniofHTPBpropellantinhightemperatureandacceleratedagingconditionsisanalysed，thelifeofHTPBpropellantgrainisestima
摘 要：针对复合固体推进剂的老化理由，探讨了复合固体推进剂的老化机理及老化的主要 影响因素。以某型复合固体推进剂药柱为研究对象，开展了高温加速老化试验。通过研究HTPB 推进剂在高温加速老化条件下的贮存性能，得到了各种贮存性能随老化时间的变化规律，分析了 高温加速条件下HTPB推进剂的老化机理，预估了该HTPB推进剂药柱的寿命。
关键词：复合固体推进剂；加速老化；老化机理；寿命预估
1673-5048（2014）03-0040-04
ResearchonGrainAgingofHTPBPropellantsunder theHighTemperatureCondition
CAOLiang1，YUXiaohui1，XUBo2，DUXianghui1，ZUOYanhui1，GAOShengchen1
（1.AeronauticalMilitaryRepresentativeOfficeofNalinLuoyang，Luoyang471009，China； 2.Unit91467ofPLA，Jiaozhou266311，Chin高温条件下HTPB推进剂药柱老化相关范文由写论文的好帮手www.7ctime.com提供,转载请保留.a）
Abstract：Fortheproblemofthecompositesolidpropellantaging，theagingmechaniandthe mainaginginfluencingfactorsofthecompositesolidpropellantarediscussed.Basedonacertaincompos itesolidpropellantgrain，acceleratedagingexperimentinhightemperatureconditionaresetup.Byre searchingthestoragestabilityofHTPBpropellantunderthehightemperatureandacceleratedagingcondi tions，thechangingruleofallstoragestabilityfollowingtheagingtimeisgotten，andtheagingmechani ofHTPBpropellantinhightemperatureandacceleratedagingconditionsisanalysed，thelifeofHTPB propellantgrainisestimated.
Keywords：compositesolidpropellant；acceleratedaging；agingmechani；lifeestimate
0 引 言
复合固体推进剂是固体火箭发动机的能源， 通常人们都希望固体火箭发动机具有较长的贮存 寿命，并能准确预估它，因此固体推进剂的老化备 受重视[1]，固体推进剂的老化现象是一种自然现 象，虽然不能做到绝对防止推进剂的老化，但是可 以通过研究固体推进剂的老化性能，逐步认识和掌握固体推进剂的老化规律，采取有效的防老化 措施，延缓其老化速度，以增加推进剂的贮存寿 命。
国内外在推进剂老化性能方面都做了大量研 究工作[2-8]。固体推进剂在贮存期间发生的性能变 化主要是由药柱老化引起的，因而对固体推进剂 药柱老化进行研究能有效预估药柱的使用寿命[9]。
本文通过研究HTPB推进剂在高温加速老化 条件下的贮存性能，得到了各种贮存性能随老化 时间的变化规律，分析了该条件下HTPB推进剂的 老化机理，并预估了该推进剂药柱的寿命。
1 HTPB推进剂的老化机理
不同类型推进剂老化机理各不相同，这既取 决于氧化剂的种类及其热分解和水解，也取决于 粘合剂的分子结构、固化剂种类、固化温度和时 间、环境温度、湿度等。
HTPB推进剂的老化机理主要为粘合剂体系的 后固化、氧化交联和降解断链。
后固化的结果是使推进剂交联密度增加，强 度、模量上升，伸长率下降。
氧化交联是聚丁二烯系统重要的化学老化反 应，就聚丁二烯推进剂而言，公认的老化机理是该 类聚合物双键部位的氧化交联。氧化交联的结果 是使强度、模量上升，伸长率下降。
推进剂中降解断链是一种常见现象，它与固 化系统和环境因素均有关系，降解断链能导致强 度、模量下降，伸长率上升。
2 复合固体推进剂老化的主要影响因素
引起复合固体推进剂老化的主要因素分为推 进剂的内部因素和外部因素。

2.1 内部因素

内部因素主要有：粘合剂高聚物结构特征、氧 化剂和其他组分的影响。
粘合剂高聚物结构的影响主要包括三个方面： 化学结构、链结构、物理结构。
氧化剂作为推进剂的主要成分，对固体推进 剂的老化性能有显著影响。
除了粘合剂和氧化剂外，推进剂的其他组分， 诸如固化剂种类、增塑剂和燃速催化剂种类与含 量、稀释剂种类与含量等，对其老化性能也有影 响。

2.2 外部因素

影响推进剂老化的外部因素主要有温度、湿 度、受力状态和表面效应等，其中最主要的影响因 素是温度和湿度。
固体推进剂药柱在加速老化过程中，必定要 经受环境温度的作用。高温加速老化试验表明，温 度越高，性能变化越严重，即老化速率越大。
湿度也能导致固体推进剂贮存期间性能降低， 贺南昌[10]研究了贮存湿度对HTPB推进剂老化性 能的影响，结果发现，HTPB推进剂在约60%的相 对湿度下暴露10天以上时，推进剂力学性能出现 严重恶化。
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