不同催化剂条件下HTPB/IPDI黏结剂体系的固化过程

为了解不同催化剂[二月桂酸二丁基锡(DBTDL)、乙酰丙酮铁(FeAA)、辛酸亚锡(TECH)、三亚乙烯二胺(DABCO)、三苯基铋(TPB)、纳米氧化锌(nano-ZnO)]条件下HTPB/IPDI黏结剂体系的固化过程, 采用黏度法研究了45 ℃时,不同催化剂作用下,端羟基聚丁二烯(HTPB)/异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)体系的黏度-时间关系,并探讨了固化反应速率的变化.结果表明,45 ℃时,无催化剂和不同催化剂作用下HTPB/IPDI体系的流变反应速率常数分别为: kblank=0.002, kDBTDL=0.045,kFeAA=0.0439,kTECH=0.0335,kDABCO=0.0051,kTPB=0.0036,knano-ZnO=0.0034.不同催化剂对HTPB/IPDI体系固化反应速率常数的影响效果为: DBTDL>FeAA>TECH>DABCO>TPB>nano-ZnO.在HTPB/IPDI体系中,使用DBTDL,FeAA,TECH,DABCO,TPB,nano-ZnO作为催化剂时,黏结剂体系的适用期分别为0.3,0.7,1.9,6.7,16,18 h.通过固化过程中浆料适用期和反应速率常数k的变化情况分析,认为TPB更适合作为HTPB/IPDI体系的固化催化剂.黏度对数随时间的增长趋势均呈现出前期快后期慢,向图线右下方偏离的两阶段现象.造成这一现象的主要原因是由于IPDI中NCO基团反应活性的明显差异导致: IPDI中的伯NCO基受到环己烷环和甲基的位阻效应,其反应活性明显低于环上的仲NCO基的反应活性.