结合未来武器能量高、爆温低、易损性低、力学性能好、安全环保等要求,含能热塑性聚氨酯弹性体的主要发展方向如下。
1. 合成具有多种功能的ETPUE
合成具有多种功能一体化的ETPUE,是当代火炸药的研究发展趋势(高能、钝感和低成本等)。ETPUE 多功能一体化主要是指其既可作为黏合剂,也具备氧化剂、燃烧剂及催化剂等功能。ETPUE 可以通过在软段、硬段、扩链剂等分子结构中引入功能基团,实现ETPUE 的功能化。如聚醚软段使用硝酸酯类和二氟胺类含能聚醚二醇时,即可得到具有氧化剂功能的ETPUE;扩链剂使用含有羰基、酰胺基、氨基、腈基等极性基团的小分子时,可得到具有键合功能的ETPUE;使用含能单体与二茂铁衍生物的共聚物为聚醚软段即可得到具有催化燃烧功能的ETPUE。
2. 发展力学性能优异的ETPUE
ETPUE 研究仍要以提高能量为主,同时也要注意其力学性能和实用性能等综合性能。通过合理优化和设计ETPUE 结构可使其在具备高能量的同时也有优异的力学性能(如在合成ETPUE 时合理选择作为软硬段的原料)。ETPUE 力学性能的提高主要依赖于相对分子质量的增加,其相对分子质量的增加主要还是依赖于将新的高分子合成技术应用于ETPUE 的合成中,在深入掌握反应原理的基础上,采用合理的分子设计手段合成出高相对分子质量的ETPUE。(https://www.xing528.com)
3. 改善ETPUE 的加工性能
ETPUE 在应用时常常需要加入溶剂以方便加工,带来了一系列的问题。所以发展低熔融温度、熔体黏度小、易加工的ETPUE,也是未来含能热塑性聚氨酯弹性体的发展趋势。
4. 优化ETPUE 的结构满足不同应用需求
ETPUE 由热力学上不相容的软段和硬段组成,常温下存在微相分离。软段和硬段的组成,对ETPUE 的性能具有重要的影响。通过选择合适的软硬段,优化ETPUE 的结构得到综合性能较好的弹性体,满足发射药、推进剂、炸药的不同需求。
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