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磷系阻燃剂对芳氧基聚磷腈绝热材料性能的影响研究
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作者 丁培杰 赵明 +2 位作者 张双琨 林呼斯图 吴战鹏 《化工新型材料》 北大核心 2025年第9期117-120,共4页
以芳氧基聚磷腈(PDPP)为原料,通过添加3种磷系阻燃剂制备了复合PDPP绝热材料,研究了不同磷系阻燃剂对PDPP绝热材料力学性能和抗烧蚀性能的影响。结果表明,磷系阻燃剂的引入显著提高了PDPP绝热材料的断裂伸长率,其中磷酸三丁酯(TBP)使断... 以芳氧基聚磷腈(PDPP)为原料,通过添加3种磷系阻燃剂制备了复合PDPP绝热材料,研究了不同磷系阻燃剂对PDPP绝热材料力学性能和抗烧蚀性能的影响。结果表明,磷系阻燃剂的引入显著提高了PDPP绝热材料的断裂伸长率,其中磷酸三丁酯(TBP)使断裂伸长率从120%提高到206%,而聚磷酸铵(APP)在保持拉伸强度不变的情况下将断裂伸长率提升至160%。上述阻燃剂也显著增强了PDPP绝热材料的抗烧蚀性能,APP的增强效果最明显,将绝热材料的线性烧蚀率和质量烧蚀率分别降低到0.087mm/s和0.063g/s,并在烧蚀炭层表面形成了陶瓷层。APP的引入不仅限制了SiO_(2)在高温下的流动性,还促进了SiO_(2)在炭层表面的凝固,形成了一层坚固的陶瓷层。陶瓷层在火焰直接冲刷时能够发挥出色的保护作用,有效抵御火焰对炭层结构的破坏。磷系阻燃剂的引入显著提高了PDPP绝热材料的综合性能。 展开更多
关键词 芳氧基聚磷腈 系阻燃剂 酸铵
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酚醛纤维对芳氧基聚磷腈绝热层的性能影响研究 被引量:1
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作者 王宗俣 马小丰 +3 位作者 林呼斯图 郑扬 张双琨 王亚涛 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第7期120-125,共6页
由于酚醛纤维具有优异的阻燃、耐烧蚀、隔热性能,研究酰胺改性剂处理后的酚醛纤维的性能,以及三种规格酚醛纤维(Pf-10、Pf-15和Pf-20)增强的芳氧基聚磷腈(PDPP)和三元乙丙(EPDM)绝热材料。结果表明,酰胺结构含量对酚醛纤维力学性能具有... 由于酚醛纤维具有优异的阻燃、耐烧蚀、隔热性能,研究酰胺改性剂处理后的酚醛纤维的性能,以及三种规格酚醛纤维(Pf-10、Pf-15和Pf-20)增强的芳氧基聚磷腈(PDPP)和三元乙丙(EPDM)绝热材料。结果表明,酰胺结构含量对酚醛纤维力学性能具有显著影响,Pf-15力学强度最优,为290.2MPa,伸长率为5.8%。不同结构的酚醛纤维增强PDPP的力学性能影响接近,PDPP/Pf-15材料的力学强度达8.6MPa,伸长率204%;同时,EPDM对纤维结构的选择性差异较大,Pf-15纤维补强的效果最优,拉伸强度可达16.1MPa。而随着酰胺含量的提高,酚醛纤维复合的芳氧基聚磷腈和三元乙丙绝热材料的线性烧蚀率均逐渐下降,PDPP/Pf-20和EPDM/Pf-20的线烧蚀率最低分别为0.0284mm/s和0.0156mm/s。对比烧蚀层形貌发现,PDPP/Pf比EPDM/Pf形成的绝热层炭层更坚固、结构更完整。 展开更多
关键词 芳氧基聚磷腈 三元乙丙橡胶 酚醛纤维 力学性能 耐烧蚀性能 绝热材料
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芳氧基聚磷腈的合成及性能 被引量:14
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作者 王志锋 曹继平 +1 位作者 姚楠 王建中 《火炸药学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期61-64,共4页
通过对六氯环三磷腈进行溶液开环聚合,得到线形聚二氯磷腈,再由芳氧基团取代其长链上的活性氯原子,合成出芳氧基聚磷腈聚合物。利用红外光谱对合成的聚合物进行了表征,并进行了GPC、DMA、TGA及导热系数等分析。结果表明,合成出的聚合物... 通过对六氯环三磷腈进行溶液开环聚合,得到线形聚二氯磷腈,再由芳氧基团取代其长链上的活性氯原子,合成出芳氧基聚磷腈聚合物。利用红外光谱对合成的聚合物进行了表征,并进行了GPC、DMA、TGA及导热系数等分析。结果表明,合成出的聚合物为芳氧基聚磷腈,其数均相对分子质量为38343~44625,分散度为3.0305~4.8857。初始热分解峰温为374.23℃,主要分解峰温为397.78℃,在461.14℃和529.95℃有较明显的热失重现象,在565.37℃时仍有质量分数45.40%的残余并保持恒定,说明其具有优异的热稳定性;其玻璃化转变温度为-24.09℃,导热系数为0.21W.m-1.K-1。 展开更多
关键词 有机化学 芳氧基聚磷腈 有机合成 热性能 包覆层
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自由装填推进剂用含醛基/烯丙基芳氧基聚磷腈包覆材料研究(Ⅱ):耐热、耐烧蚀性能及应用 被引量:9
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作者 曹继平 肖啸 +3 位作者 魏乐 王家鹏 赵凤起 杨士山 《火炸药学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期577-582,共6页
以自制的含醛基/烯丙基芳氧基聚磷腈为基体材料,经复配、硫化制备出自由装填推进剂用芳氧基聚磷腈包覆层;通过动态热失重分析、烧蚀率测试、扫描电镜分析和静止地面发动机试验研究了包覆层的耐热和耐烧蚀性能。结果表明,含醛基/烯丙基... 以自制的含醛基/烯丙基芳氧基聚磷腈为基体材料,经复配、硫化制备出自由装填推进剂用芳氧基聚磷腈包覆层;通过动态热失重分析、烧蚀率测试、扫描电镜分析和静止地面发动机试验研究了包覆层的耐热和耐烧蚀性能。结果表明,含醛基/烯丙基芳氧基聚磷腈包覆层的初始质量损失温度为524~532℃,最大质量损失温度为567~573℃,800℃的残焦量为14.82%~31.16%,且芳氧基聚磷腈包覆层中混合取代基的比例对初始质量损失温度和最大质量损失温度不会产生明显的影响,但包覆层在800℃时的残焦量则呈现出明显的差别;含醛基/烯丙基芳氧基聚磷腈包覆层的线烧蚀率为0.084~0.012 mm/s,质量烧蚀率为0.010~0.042 g/s,且随着包覆层配方体系中烯丙基含量越高,包覆层耐烧蚀性能越强;静止地面发动机试验表明,醛基/烯丙基苯氧基聚磷腈包覆的改性双基推进剂装药发动机工作正常,p―t曲线平滑,包覆层残骸完整。 展开更多
关键词 材料科学 交联型 PDPP 芳氧基聚磷腈 包覆层 线烧蚀率 自由装填推进剂
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自由装填推进剂用含醛基/烯丙基芳氧基聚磷腈包覆材料研究(Ⅰ):制备、硫化特性及力学性能 被引量:6
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作者 曹继平 肖啸 +2 位作者 魏乐 赵凤起 杨士山 《火炸药学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期504-510,I0005,共8页
为了提高芳氧基聚磷腈包覆层的力学性能,以六氯环三磷腈、苯酚、4-羟基苯甲醛和2-烯丙基苯酚为原料合成出4种含醛基/烯丙基交联型芳氧基聚磷腈(PDPP),通过红外光谱和凝胶渗透色谱对其结构进行了表征。将所得PDPP经复配、硫化,制备出自... 为了提高芳氧基聚磷腈包覆层的力学性能,以六氯环三磷腈、苯酚、4-羟基苯甲醛和2-烯丙基苯酚为原料合成出4种含醛基/烯丙基交联型芳氧基聚磷腈(PDPP),通过红外光谱和凝胶渗透色谱对其结构进行了表征。将所得PDPP经复配、硫化,制备出自由装填推进剂用芳氧基聚磷腈包覆层,分析了包覆层胶料的硫化特性,并通过静态拉伸试验及动态机械热分析研究了包覆层胶料在高温(+50℃)、低温(-40℃)和常温(+20℃)下的力学性能。结果表明,随着芳氧基聚磷腈包覆层中醛基/烯丙基摩尔比的减小,包覆层的玻璃化转变温度由-7.55℃逐渐提高至-3.85℃,拉伸强度(+20℃)由6.19 MPa升至6.92 MPa,延伸率(+20℃)由165.35%降至90.95%;随着包覆层体系中醛基/烯丙基摩尔比的减小,胶料的正硫化时间(t 90)由401.3 s缩短至208.4 s,最低转矩(M L)和最高转矩(M H)分别由0.069 N·m和1.451 N·m升高至0.373 N·m和2.093 N·m。 展开更多
关键词 材料科学 自由装填式推进剂装药 芳氧基聚磷腈 包覆材料 硫化特性
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芳氧基聚磷腈绝热包覆材料的性能表征 被引量:4
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作者 王建中 王志锋 曹继平 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期278-280,共3页
针对固体火箭发动机对绝热包覆材料性能要求,制备了芳氧基聚磷腈绝热包覆材料。利用热导率测定仪、动态热机械仪、SEM及国军标规定的测试方法对芳氧基聚磷腈的热导率、线膨胀系数、烧蚀后碳层结构、密度、线烧蚀率及与推进剂的相容性等... 针对固体火箭发动机对绝热包覆材料性能要求,制备了芳氧基聚磷腈绝热包覆材料。利用热导率测定仪、动态热机械仪、SEM及国军标规定的测试方法对芳氧基聚磷腈的热导率、线膨胀系数、烧蚀后碳层结构、密度、线烧蚀率及与推进剂的相容性等进行了表征。结果表明,芳氧基聚磷腈的热导率为0.187 W/(m·K)、线膨胀系数为2.31×10-4℃-1、密度为1.196 g/cm3、线烧蚀率为0.109 mm/s,而且烧蚀后成碳率高、碳层坚硬,同时该材料与推进剂具有良好的相容性。芳氧基聚磷腈优异的物理性能及抗烧蚀性能,证明其可作为火箭发动机绝热包覆材料并显示出良好的应用前景。 展开更多
关键词 芳氧基聚磷腈 性能表征 包覆层
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芳氧基聚磷腈绝热包覆材料的性能表征 被引量:3
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作者 王建中 王志锋 曹继平 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期407-409,共3页
针对固体火箭发动机对绝热包覆材料性能要求,制备了芳氧基聚磷腈绝热包覆材料。利用热导率测定仪、动态热机械仪、SEM以及国军标规定的测试方法对芳氧基聚磷腈的热导率、线膨胀系数、烧蚀后碳层结构、密度、线烧蚀率以及与推进剂的相... 针对固体火箭发动机对绝热包覆材料性能要求,制备了芳氧基聚磷腈绝热包覆材料。利用热导率测定仪、动态热机械仪、SEM以及国军标规定的测试方法对芳氧基聚磷腈的热导率、线膨胀系数、烧蚀后碳层结构、密度、线烧蚀率以及与推进剂的相容性等进行了表征。结果表明,芳氧基聚磷腈的热导率为0.187W/(m·K)、线膨胀系数为2.31×10^-4、密度为1.196g/cm^3、线烧蚀率为0.109mm/s,而且烧蚀后成碳率高、碳层坚硬,同时该材料与推进剂具有良好的相容性。芳氧基聚磷腈优异的物理性能及抗烧蚀性能,证明其可作为火箭发动机绝热包覆材料,并显示出良好的应用前景。 展开更多
关键词 芳氧基聚磷腈 性能表征 包覆层
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芳氧基聚磷腈绝热包覆材料研究进展 被引量:1
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作者 王志锋 王建中 +1 位作者 曹继平 张艳辉 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期119-122,共4页
介绍了芳氧基聚磷腈弹性体的合成方法及技术路线,重点介绍了芳氧基聚磷腈在绝热包覆材料领域的研究及应用现状。研究表明,芳氧基聚磷腈具有氧指数高、热分解温度高、抗NG迁移、成碳率高等特性,在固体火箭发动机绝热和包覆领域具有很大... 介绍了芳氧基聚磷腈弹性体的合成方法及技术路线,重点介绍了芳氧基聚磷腈在绝热包覆材料领域的研究及应用现状。研究表明,芳氧基聚磷腈具有氧指数高、热分解温度高、抗NG迁移、成碳率高等特性,在固体火箭发动机绝热和包覆领域具有很大应用潜力。指出了芳氧基聚磷腈弹性体工程化制备技术是目前制约其推广应用的主要原因,同时对下一步的研究工作提出了建议。 展开更多
关键词 芳氧基聚磷腈 绝热包覆 研究现状
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耐热型硼系填料对芳氧基聚磷腈绝热层性能的影响 被引量:2
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作者 侯政良 吴剑 +2 位作者 刘伟 张双琨 吴战鹏 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2022年第10期141-144,共4页
通过热重分析仪、硫化仪、力学性能和氧-乙炔烧蚀测试等方法,研究了氮化硼(BN)、硼粉(B)以及碳化硼(B_(4)C)3种耐热型硼系填料对芳氧基聚磷腈(PDPP)绝热层性能的影响。结果表明:PDPP绝热层烧蚀炭层不膨胀,且烧蚀炭层与基体层之间不易脱... 通过热重分析仪、硫化仪、力学性能和氧-乙炔烧蚀测试等方法,研究了氮化硼(BN)、硼粉(B)以及碳化硼(B_(4)C)3种耐热型硼系填料对芳氧基聚磷腈(PDPP)绝热层性能的影响。结果表明:PDPP绝热层烧蚀炭层不膨胀,且烧蚀炭层与基体层之间不易脱粘,具有优异的界面粘接性能;耐热型硼系填料能够显著提高PDPP绝热层的高温残炭值及改善其耐烧蚀性能;其中PDPP/BC绝热层的综合性能最佳,其拉伸强度为5.6MPa,断裂伸长率为211%,邵氏硬度为54HA,线烧蚀率为0.072mm/s。扫描电子显微镜分析表明添加耐热型硼系填料的PDPP绝热层形成的炭化层更加紧密,孔隙更小。 展开更多
关键词 耐热型硼系填料 芳氧基聚磷腈 炭层 耐烧蚀性能
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