含能热塑性聚氨酯推进剂的能量计算与分析①

刘晶如，吕 勇，辛 伟

(1.常州大学 材料科学与工程学院，常州 213164;2.北京高盟化工有限公司，北京 102502;3.中国科学院化学研究所，北京 100080)

0 引言

含能热塑性弹性体是目前火炸药研究的热点之一，由大量的含能软段和少量硬段组成的两相嵌段共聚物，在其结构中，软段提供软韧的弹性，而硬段则提供物理交联点和起填料的功能［1］。将含能热塑性弹性体用于火炸药中，不仅可解决过期火炸药的回收利用问题，而且适应压伸成型工艺要求，同时可减少固体氧化剂的含量，从而为改善火炸药的力学、能量和加工工艺性能创造有利条件。所以，含能热塑性弹性体是一类很有发展前途的粘合剂［2－3］。目前，国内外对含能热塑性弹性体的应用研究已深入到发射药、推进剂等多个领域［4－9］。

理论研究含能热塑性弹性体的能量特性，对指导火炸药的配方设计具有重要应用价值。美国聚硫公司、陆军ARDEC和海军水面武器中心合作对含能热塑性弹性体发射药开展了配方设计，计算了 AMMOBAMO、BAMO-GAP、BAMO-NIMMO、BAMO-PGN 型含能热塑性弹性体与RDX组成的发射药配方的能量示性数，并与JA2发射药作比较，发现采用含能热塑性弹性体与RDX组成的发射药配方具有较高的火药力和相当低的爆温［10］。

本研究采用最小自由能法［11］，运用美国 NASA SP-273热力计算数据库［12］，在标准条件(pc/p0=70∶1)下，比较了用不同软硬段结构的含能热塑性聚氨酯弹性体(ETPU)作粘合剂的复合推进剂的能量特性，计算了含ETPU的各类推进剂的能量特性参数，探讨了ETPU对硝酸酯增塑的复合推进剂和硝胺改性双基推进剂能量特性的影响规律，评价了ETPU推进剂的能量水平。……