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[科普中国]-热塑性聚合物

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能反复加热熔化,在软化或流动状态下成型,冷却后能保持模具形状的聚合物,为线型或含少量支链结构的高分子化合物。1

热塑性聚合物的特点1、无化学交联点。

2、在特征温度(熔点或玻璃化温度)以下有良好物理、机械性能,尺寸稳定性好,可作结构材料使用。

3、在特征温度以上有良好流动性,易加工成型可溶、可熔。

4、可用多种方法成型,如注塑、吹塑、挤塑、模压、压延成型等。

5、可制成板材、管材、薄膜、中空制品,也能直接制成形状复杂的不同尺寸制件。

6、聚合物可制成塑料,也可作合成纤维、涂料、胶粘剂的原料。

7、产量极大,占世界合成树脂总量的90%左右。1

主要的热塑性塑料品种聚乙烯PE

聚丙烯PP

聚苯乙烯PS

聚甲基丙烯酸甲酯PMMA

聚氯乙烯PVC

尼龙Nylon

聚碳酸酯PC

聚氨酯PU

聚四氟乙烯(特富龙)PTFE

聚对苯二甲酸乙二醇酯PET

聚甲醛POM

可作为包覆层材料的几种热塑性塑料介绍纤维素硝酸酯纤维素硝酸酯(俗称硝化纤维素)是无臭无味的纤维状聚合物。硝化纤维素虽然是易燃物,但是在加入大量耐热填料后,仍可作为绝热包覆层材料。例如D级硝化棉(即3号棉),加入石棉、铁丹、硼酸等耐热填料,磷酸三甲酚酯和邻苯二甲酸二丁酯等增塑剂以及安定剂,用捏合机混匀后在压延机上热压成片。该包覆片用于管状装药的端面包覆层,也可用丙酮作溶剂调制成漆液,多次反复浸渍到推进剂药柱表面,通常可作为实心药柱的包覆层。

对于某些特殊用途的推进剂装药,要求发动机工作时间较短,燃气清洁而燃温又较低的双基推进剂,硝化纤维素可作为能燃尽而不留残渣的绝热包覆层材料。例如硝化纤维素与乙基纤维素按一定的配比,加入邻苯二甲酸二丁酯和三醋精混合溶剂,制得一定厚度的包覆片进行装药包覆,适用于燃温在2300 K左右的双基推进剂装药的端面包覆。该端面包覆层在药柱燃烧过程中可有效地起到阻燃作用,药柱燃烧后无残渣。2

醋酸纤维素醋酸纤维素是最早使用在双基推进剂绝热包覆层中的包覆材料。但是,由于硝化甘油容易迁移到醋酸纤维素包覆层中,使包覆层失效,影响装药的使用寿命。

近年来,人们在双基推进剂与醋酸纤维素包覆层之间通过增设阻挡层来防止硝化甘油迁移,这种阻挡层材料可以是弹性体材料,也可以是溶液,如改性的氯磺化聚乙烯与改性的乙烯-丙烯三元共聚物。也有将药柱涂上一层能增塑醋酸纤维素的乙酰基三乙基柠檬酸酯溶液,在其上加上足量的粉末状醋酸纤维素,在90℃-120℃温度下加热,可形成密封涂层。2

乙基纤维素乙基纤维素加入增塑剂和安定剂可挤塑到双基推进剂药柱侧面。例如将乙基纤维素加入邻苯二甲酸二丁酯和二苯胺安定剂等进行捏合塑化造粒,经压延造粒后,在一定的温度条件下,通过带环形孑L模具的螺旋挤压机,将该材料挤塑到药柱侧面上,进行装药侧面包覆。

乙基纤维素可制成乙基纤维素漆,涂在推进剂药柱表面,以增加与包覆层的黏结性能。例如乙基纤维素包覆剂配有醋酸丁酯、丙酮、乙醇和松香,制成乙基纤维素漆。乙基纤维素也可流涎成包覆带,对装药进行缠绕包覆。例如乙基纤维素溶于邻苯二甲酸二乙酯,加入二叔辛基二苯醚,在氯仿溶剂中经流涎机流涎成一定尺寸的包覆带,经过溶剂槽浸润后在缠绕机上缠绕到推进剂药柱表面。2

聚乙烯聚乙烯具有热塑性,可用作双基推进剂的包覆材料,使用时,加入一些耐热或阻燃填料以提高其阻燃性能。2

聚甲基丙烯酸甲酯国内外应用的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)有机玻璃包覆层常有内层和外层两部分。内层以硝化纤维素、有机玻璃粉、酸洗石棉为主,配以其他功能材料(如二号中定剂、苯二甲酸二丁酯),外层有甲基丙烯酸甲酯、造牙粉、阻燃剂等。常用于双基系推进剂。22

本词条内容贡献者为:

蒲富永 - 教授 - 西南大学