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丁羟复合推进剂混合工艺安全技术研究张明海冯自瑞郑钢贺锋刘成（西安北方惠安化学工业有限公司陕西西安 710302）摘要：混合工序是复合推进剂制造工艺过程中最危险的工序之一，由于现场在制品量大，一旦发生事故，会造成巨大的人员伤亡和财产损失。
文章从目前典型混合工艺和设备、推进剂原材料特性、工艺特点进行分析，探讨丁羟复合推进剂装药混合过程中的工艺安全控制措施。
主题词：丁羟复合推进剂混合安全1 引言复合推进剂是火箭发动机工作的动力来源，主要由弹性基体、固化及键合增塑体系、含能密度材料和金属燃料、氧化剂等组成，是通过机械混合得到的一种热固性假塑性流体。
机械混合过程实际就是通过不断的剪切、捏合，使各种原材料充分搅拌浸润，达到各组分均匀一致。
因混合过程中在制品量大，同时由于设备的差异、原材料自身特性、工艺参数设定、工艺控制等因素影响，一旦控制不当，易形成重大安全事故。
据统计，复合推进剂制造过程中，混合工艺过程发生事故最多，几乎是原材料处理、浇铸、固化、脱模、整型等主要工序事故数的总和，约占总工艺事故数的41.86%[1]，消除或减少混合工序事故是提升复合推进剂制造科研生产安全的重点。
以下将从现行混合设备、混合工艺等方面展开分析。
2 现行工艺中存在的问题及危险机理分析当前，国内外复合推进剂制造领域主要采用立式真空混合机进行混合，采用人工现场加料或远程控制加料的工艺方法。
在丁羟复合推进剂配方组成中，具有潜在燃爆危险的组分包括三类：镁、铝等金属燃料粉体；高氯酸按等氧化剂粉体；黑索今、奥克托金等高能炸药类含能密度材料。
镁、铝等金属粉具有爆炸性，其最小点火能量仅为几十毫焦；常用的氧化剂AP为助燃属性，AP细粉使用粒度一般在（0.1～50）微米之间，受到扰动易悬浮，会对燃爆起到推波助澜的效果；含能密度材料通常为高能炸药类材料，其使用粒度一般为几十微米，无论从能量特性还是安定特性都更应给予充分重视。
由于箭弹武器有效射程和飞行速度等技战术指标日益提高，要求推进剂必须追求更高的能量和更高的燃速，在现有材料能量水平难以大幅提升的情况下，只能通过提高推进剂配方中固体物的含量，降低固体物粒度来满足指标要求，目前，国内丁羟推进剂固含量指标一般在87%-91% ，微米级氧化剂含量可达到50% 。
丁羟推进剂老化性能研究——几种防老剂对丁羟推进剂老化
性能的影响
王春华;贺南昌
【期刊名称】《固体火箭技术》
【年(卷),期】1989(000)001
【摘要】本文采用高温加速老化的试验方法研究了老化对推进剂的力学性能、邵氏硬度、相对交联密度、燃速、失重百分数的影响,并以 DSC 曲线的出峰温度作为评定参考.同时,通过电镜技术观察推进剂表面及其拉伸断裂面氧化剂 AP 的分解行为.实验结果表明,防老剂H、α-萘胺和二苯胺这三种防老剂对丁羟推进剂的防老化效果基本相同,但在较高温度下,防老剂 H 稍优于α-萘胺和二苯胺.
【总页数】12页(P99-110)
【作者】王春华;贺南昌
【作者单位】[1]国防科技大学五系;[2]国防科技大学五系
【正文语种】中文
【中图分类】V421
【相关文献】
1.丁羟推进剂的化学老化机理与改善老化性能的技术途径 [J], 王春华;彭网大;翁武军;张仁
2.几种防老剂对NR胶料耐老化性能的影响 [J], 常咸旭;李安庆
3.几种防老剂对NR胶料耐老化性能的影响 [J], 常咸旭;李安庆
4.防老剂H对丁羟推进剂力学性能的影响 [J], 郭万东;王北海
5.防老剂 H 对 IPDI 丁羟推进剂低温伸长率的影响 [J], 王北海;郭万东
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丁羟四组元复合固体推进剂固化体系研究的开题报告
一、选题背景
固体推进剂是一种重要的发射剂，广泛应用于火箭的推进系统中。
传统的固体推进剂
通常采用铵盐类氧化剂和聚合物作为燃烧剂，但存在热稳定性差、热量输出低等问题，难以满足现代高性能推进系统对燃料的要求。
近年来，丁羟四组元复合固体推进剂作
为一种新型燃烧剂备受关注，具有高能密度、燃烧温度低等优点。
二、研究目的
本研究旨在通过实验室合成、燃烧性能测试等方式，对丁羟四组元复合固体推进剂的
固化体系进行深入研究，探索其在推进系统中的应用前景。
三、研究内容
1. 丁羟四组元复合固体推进剂的制备
采用溶剂浸渍法合成丁羟四组元复合固体推进剂，并对其微观结构进行分析。
2. 固化体系的探究
研究不同固化剂对丁羟四组元复合固体推进剂的固化效果、物理化学性质等影响因素。
3. 燃烧性能测试
测试固化后的丁羟四组元复合固体推进剂的燃烧性能，包括燃烧速率、燃烧温度等参数，研究其燃烧机理。
四、研究意义
丁羟四组元复合固体推进剂具有高能密度、燃烧温度低等优点，可以作为一种新型高
性能燃料广泛应用于推进系统中。
本研究将深入研究其固化体系，为其应用提供理论
基础，并为推进系统的发展提供新的途径。
五、研究方法
本研究采用实验室合成、燃烧性能测试等方法，结合理论分析，全面探究丁羟四组元
复合固体推进剂的固化体系及燃烧性能。
六、预期成果
通过本研究，可以确定适合丁羟四组元复合固体推进剂固化的体系，并探索其燃烧机理，为其应用提供理论基础。
同时，本研究可为固体推进剂燃烧机理研究提供新思路，推动推进系统的发展。
提高丁羟推进剂燃速的主要技术途径一、介绍丁羟推进剂是一种应用广泛的推进剂，用于火箭发动机和导弹发动机。
其燃速的提高可以显著改善推进剂的性能，提高火箭的推力和运载能力，因此研究如何提高丁羟推进剂的燃速具有重要意义。
本文将从化学成分、晶体结构、添加剂等方面，探讨提高丁羟推进剂燃速的主要技术途径。
二、优化化学成分1. 选择合适的氧化剂丁羟推进剂的主要成分是丁羟和硝酸铵。
其中硝酸铵作为氧化剂，对燃速起着至关重要的作用。
优化化学成分可以选择更活泼的氧化剂，如高氯酸铵或硝酸铵与过氧化铵混合物，以提高燃速。
2. 调整燃烧阿伦尼尼在丁羟推进剂燃烧时，燃烧阿伦尼尼也会影响燃速。
通过调整燃烧阿伦尼尼的组成，如改变丁羟和硝酸铵的比例，可以优化燃烧性能，提高燃速。
三、改进晶体结构1. 精细化晶体形态丁羟推进剂的晶体结构对燃速有着重要影响。
通过控制结晶速率、结晶条件和晶粒大小，可以精细化晶体形态，提高燃速。
2. 合成掺杂晶体在晶体结构中引入掺杂离子，如钛、铁等，可以节能催化剂的形成，改善燃速性能。
四、添加剂1. 添加氧化剂在丁羟推进剂中添加一定量的氧化剂，如硝化丙烯、二氧化锰等，可以提高燃速。
2. 添加促进剂在丁羟推进剂中添加适量的促进剂，如二硝基苯、铁氰化钾等，可以提高燃速。
五、其他技术途径1. 燃速测定与评价建立完善的燃速测定和评价体系，能够准确反映丁羟推进剂燃速性能，为技术改进提供有效参考。
2. 良好的工艺控制丁羟推进剂的工艺控制对燃速性能具有重要影响，因此需要建立并严格执行质量控制体系，确保产品质量稳定，以提高燃速。
六、结语通过优化化学成分、改进晶体结构、添加剂等技术途径，可以有效提高丁羟推进剂的燃速。
这些技术途径为推进剂行业技术改进和产品性能提升提供了重要的研究方向，具有重要实践价值。
希望未来能够有更多的研究工作在此方面取得更多的成果，为推进剂行业发展贡献力量。
由于丁羟推进剂的燃速对火箭发动机和导弹发动机的性能有着决定性的影响，因此提高其燃速成为了火箭推进剂研究领域的热点之一。
丁羟复合固体推进剂的生产工艺流程
丁羟复合固体推进剂的生产工艺流程主要包括以下步骤：
1. 固体原材料预烘：将高氯酸铵和铝粉过筛，高氯酸铵放于60℃~70℃烘箱，铝粉放于50℃~60℃烘箱，预烘12h以上。
2. 称量、预混：按质量配比要求，称取各种原材料，将压强指数调节剂、粘合剂、增塑剂、燃速催化剂键合剂、补强剂、固化催化剂和防老剂进行预混，然后加入铝粉预混。
3. 混合：在预混药浆中分次加入氧化剂混合均匀，加入固化剂混合，采用立式混合机混合制成工艺性能优良的推进剂药浆。
4. 将黏合剂（端羟基聚丁二烯）与直径约1～50μm的固体燃料（钛粉、铝粉、镁铝合金粉、铝锌合金粉一种）在30～40℃升温情况下采取接连混合，待黏合剂完全浸润固体燃料后，停止升温并混入热引发剂、光引发剂、直径约10～120μm的氧化剂及固化催化剂，在真空情况下捏合均匀。
请注意，上述流程仅供参考，实际生产中可能因不同厂家工艺不同而有所差异。
