绿色固化剂DDI与HTPB的固化反应实验研究

唐 婧， 常双君*， 张骏虎， 刘 成， 白海龙

(1.中北大学环境与安全工程学院，山西 太原 030051；2.山西江淮重工有限责任公司，山西 晋城 048000)

引 言

端羟基聚丁二烯(HTPB)因其优良的性能被广泛应用于浇注PBX炸药等领域。HTPB固化时常用的固化剂为甲苯二异氰酸酯(TDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)等，以上异氰酸酯类固化剂的制备均依赖于石油化工资源，并且毒性较大，对人体危害严重[1]。目前，新研制的采用具有生物可再生性二聚酸为原料制备得到的二聚酸二异氰酸酯(DDI)，是一种具有36个碳原子的二聚脂肪酸长链，该长链结构赋予DDI优于其他脂肪族异氰酸酯的良好的柔韧性、黏接性，具有低黏度，低毒性，溶解于大多数溶剂，反应时间可控及低水敏感性等诸多优点。由于DDI的制备原料二聚脂肪酸的生物可再生性，使其区别于其他常用异氰酸酯而具有低碳、绿色、无毒的特点。郑保辉等[2]研究了新型混合异氰酸酯二聚脂肪酸DDI/IPDI固化HTPB基聚氨酯的力学性能及其在PBX炸药中的应用。本文通过实验比较了DDI、TDI及IPDI与HTPB组成的黏结剂体系的黏度变化，并分别计算了其体系固化过程的流变反应速率，研究了DDI固化剂与HTPB的固化反应过程，为绿色无毒固化剂DDI的生产及应用提供技术支持。

1 实验部分

1.1 实验材料及设备

端羟基聚丁二烯(HTPB，Mn=2 800)，黎明化工研究院有限责任公司；二聚酸二异氰酸酯(DDI)，化学纯，黎明化工研究院有限责任公司；2,4-甲苯二异氰酸酯(2,4-TDI)，化学纯，北京化学试剂公司；异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)，化学纯，上海和氏璧化工有限公司。……