固化剂TMXDI在丁羟推进剂中的应用 ①

李 爽，胡期伟，侯 斌，高 扬，张 晨

(1.航天化学动力技术重点实验室，襄阳 441003；2.湖北航天化学技术研究所，襄阳 441003)

0 引言

甲苯二异氰酸酯(TDI)为国内目前及国外早期丁羟推进剂中普遍采用的固化剂，而TDI由于其毒性大、蒸气压高、适用期短及对水敏感等问题，美国等西方国家早于20世纪60年代在推进剂配方中放弃了对其的使用，而采用中等毒性，药浆适用期更长的异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)。接着四甲基苯二亚甲基二异氰酸酯(TMXDI)，由于其更低的毒性、更长的适用期及好的力学性能等优点，受到越来越多的关注[1]。

TMXDI是一种经美国食品及药物管理局许可，可用于食品包装材料的固化剂，对人体几乎无危害[2]。TMXDI有间位(m-)和对位(p-)两种异构体：m-TMXDI常温下为无色液体，凝固点-10 ℃；p-TMXDI常温下为白色晶体，熔点72 ℃。在推进剂中常温下为液态的间位异构体更方便推进剂的制造，因此本文中提到的TMXDI均指m-TMXDI。TMXDI的NCO基团在与苯环相连的亚甲基上，不与苯环共轭，因此其具有脂肪族和芳香族两者的特点，制得的弹性体具有较高的强度、弹性和耐久性。与NCO基团相连的亚甲基上的氢原子被甲基取代后，提高了耐紫外线老化性和水解稳定性，减弱了氢键的作用，使伸长率增加[2]。而由于空间位阻的影响，TMXDI的反应活性减弱，降低了固化剂对水的敏感性，适用期延长。基于这些优点，将TMXDI应用于推进剂中具有很好的前景。TMXDI目前仅美国Cytec工业等少数公司可进行工业化生产。美国陆军部早于20世纪80年代就已经开展了TMXDI在丁羟推进剂中的应用研究[1]，并对比研究了IPDI和TMXDI在丁羟推进剂的各项性能，结果表明，TMXDI具有与IPDI相当的力学性能和更优的适应期。……