一種硅樹脂包覆層材料及其制備和使用方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種推進劑用包覆層材料及其制備和使用方法，具體是一種硅樹脂包 覆層材料，屬于有機硅高分子材料技術領域。
【背景技術】
[0002] 有機硅高分子材料兼具有機無機材料的性能，具有優異的熱穩定性、耐高低溫性 能、老化性能，并且抗硝化甘油迀移能力突出，是一種理想的包覆層材料，其中雙組份室溫 硫化硅橡膠（RTV)和硅樹脂均可作為基礎材料使用。對于RTV硅橡膠來說，通常使用氣相 法白炭黑進行補強，但是白炭黑會引起膠料粘度變大，對燒蝕性能也有影響。趙鳳起等人利 用白炭黑對RTV硅橡膠包覆層材料進行補強，研宄發現超過15phr的白炭黑會嚴重影響膠 料流平性，導致無法施工。并且白炭黑在補強的同時，降低了硅橡膠的耐燒蝕性能（白炭黑 6phr時，燒蝕率 0?llmm/s，20phr時，燒蝕率 0? 34mm/s)(含能材料，1997, 5 (2)，p82-87)。 [0003] 與硅橡膠相比，硅樹脂具有更高的交聯密度，力學性能好，在高溫下殘碳率高，耐 燒蝕性能優異。山東大學采用有機硅橡膠與樹脂預聚物等作為基料，加入適當的填料催 化劑與固化劑，制備得到耐燒蝕材料。（有機硅材料，2001，15(2)，p24?27)。南京理工 大學公開了一種用作推進劑包覆過渡層和浸漬包覆層的有機硅樹脂組合物及制備方法， (CN102863723A)，通過將甲基丙烯酸丁酯與硅烷共聚，在聚合物基體中引入硅樹脂結構， 材料的燒蝕性能有所改善。但是以上兩種材料的線燒蝕率仍然較高（〇.2mm/s)。
[0004] 另外，包覆層與推進劑之間還要求良好的粘接性。目前，使用底涂劑是增加粘接性 的主要方式。王吉貴等人研宄以甲基三乙酰氧基硅烷、A172等偶聯劑用于硅橡膠包覆層底 涂液時，對粘接效果有良好的促進作用，但是底涂液的濃度、涂刷晾置時間、施工的環境溫 度、濕度及包覆層固化速度等對粘接效果也有重要影響。（火炸藥學報，2000,4,p55-57)。 底涂劑需要提前使用，對環境等條件也有一定要求，容易造成施工不便。
[0005] 目前，隨著推進劑技術的發展，對包覆層材料的燒蝕性能和粘接性能都提出了更 高的要求，這也是推進劑性能完善和提高的重要保障。本發明采用硅樹脂為主要基材制備 的包覆層材料，無需白炭黑補強，力學性能和耐燒蝕性能優異；并且粘接劑與膠料相容性 好，配好后可長期保存，使用時無需底涂，是一種理想的推進劑包覆材料。

【發明內容】

[0006] 本發明克服現有技術不足而提供一種硅樹脂包覆層材料及其制備和使用方法，無 需白炭黑補強，力學性能和耐燒蝕性能優異。
[0007] 本發明采取的技術方案為：
[0008] -種硅樹脂包覆層材料，由下列重量份比的原料混合制成：
[0009]
【主權項】
1. 一種硅樹脂包覆層材料，其特征是，由下列重量份比的原料混合制成： 苯基乙烯基硅樹脂 100份 甲基苯基乙烯基硅油 5?20份 碳纖維 3?8份 燒蝕填料 12?20份 交聯劑 8?35份 粘接劑 0.5?5份 催化劑 0.001~0.05份。
2. 根據權利要求1所述的一種硅樹脂包覆層材料，其特征是，由下列重量份比的原料 混合制成： 苯基乙烯基硅樹脂 1〇〇份 甲基苯基乙烯基硅油 5?15份 碳纖維 6?8份 燒蝕填料 14?20份 交聯劑 15?26份 粘接劑 1.5?2份 催化劑 0.001?0.003份。
3. 權利要求1或2所述的一種硅樹脂包覆層材料，其特征是，所述的苯基乙烯基硅樹脂 中乙烯基含量1?l〇wt. %，摩爾比R/Si為1. 35?1. 56,摩爾比Ph/R為10. 5?59. 5%。
4. 權利要求1或2所述的一種硅樹脂包覆層材料，其特征是，所述的甲基苯基乙烯基硅 油中乙烯基含量0. 1?lwt. %，摩爾比Ph/R為5?40%，粘度25°C時500?2000mpa，s。
5. 權利要求1或2所述的一種硅樹脂包覆層材料，其特征是，所述的交聯劑為苯基含氫 硅油，其中氫含量〇? 1?1. 5wt. %，苯基含量5?80wt. %，粘度25°C時50?300mpa?s。
6. 權利要求1或2所述的一種硅樹脂包覆層材料，其特征是，所述的粘接劑為含乙烯 基、甲氧基、環氧基或甲基丙烯酰氧基基團的低聚有機硅氧烷化合物。
7. 權利要求1或2所述的一種硅樹脂包覆層材料，其特征是，所述的催化劑為鉑類催化 劑。
8. 權利要求1或2所述的一種硅樹脂包覆層材料，其特征是，所述的燒蝕填料由碳化 硅、氧化鋁、氧化鋅按照質量比7 :7 :4組成。
9. 權利要求1或2所述的硅樹脂包覆層材料的制備方法，其特征是，采用研磨機，依次 加入苯基乙烯基硅樹脂、甲基苯基乙烯基硅油、碳纖維、燒蝕填料、交聯劑、粘接劑，將物料 進行混合，得到分散均勻，性能穩定的膠料，使用前加入催化劑，混合均勻，利用真空脫泡設 備除去氣泡，得到物料。
10. 權利要求1或2所述的硅樹脂包覆層材料的使用方法，其特征是，通過刷涂工藝直 接用于推進劑待包覆面，固化，完全固化條件為70°C固化5h或常溫固化24h。
【專利摘要】本發明涉及一種硅樹脂包覆層材料及其制備和使用方法，硅樹脂包覆層材料由下列重量份比的原料混合制成：苯基乙烯基硅樹脂100份，甲基苯基乙烯基硅油5～20份，碳纖維3～8份，燒蝕填料12～20份，交聯劑8～35份，粘接劑0.5～5份，催化劑0.001～0.05份。本發明采用硅樹脂為基材制備的包覆層材料，無需白炭黑補強，力學性能和耐燒蝕性能優異；并且粘接劑與膠料相容性好，配好后可長期保存，使用時無需底涂，是一種理想的推進劑包覆材料。
【IPC分類】C08K3-34, C08L83-07, C08K3-22, C08K7-06, F02K9-32, C08L83-05
【公開號】CN104610753
【申請號】CN201510042119
【發明人】牟秋紅, 彭丹, 張方志, 李金輝, 李冰, 趙寧
【申請人】山東省科學院新材料研究所
【公開日】2015年5月13日
【申請日】2015年1月26日