文献综述
1.前言
现代固体火箭和导弹设计中， 包覆层已成为发动机装药的重要组成部分【1】。它不仅直接关系到火箭发动机的内弹道性能，而且也是其使用寿命的决定因素之一。它起的作用有三种：阻燃（控制推进剂的燃烧面积，使火箭对装药符合特定的压力随时间的变化规律），隔热（否则高温燃气会对内壁造成损伤），避免或减缓外力对推进剂的机械作用。快速成形（Rapid Prototyping，简称RP）是近年来新兴的一种制造技术【2】。它是通过CAD 设计数据采用材料逐层累加的方法制造实体零件的技术，相对于传统的材料去除( 切削加工) 技术，是一种“自下而上”材料累加的制造方法【3】。所以本文主要阐述了各种材料包覆剂在推进剂中的应用、包覆剂的改性研究，测定表征实验参数的方法，改性包覆材料在3D打印上的应用，在此基础上进行各类实验的分析和对比，最后提出推进剂用包覆材料改性及性能研究的实验思路。
2.国内外发展概况
国外早在第一次世界大战时就开始研究与应用固体火箭发动机装药包覆层，到了20 世纪70年代中期，发展已经十分成熟。国外聚氨酯包覆层的研究与发展已有几十年的历史，由自60 年代以来CA 所摘录的文献可知，国外德、英、法等国对聚氨酯包覆层的研究比较深入，应用也较为广泛，有很多专利报道【1】。具体如用纸、石棉布、绝缘带或用布增强的酚醛树酯作为阻燃包覆层，又利用乙基纤维素和醋酸纤维素作为包覆层。随后又开发了有机玻璃、环氧树脂、聚氨酯和不饱和聚酯等性能较好的包覆材料。随着火箭技术要求的不断提高，对包覆材料的性能要求也愈来愈严格，研究者们又对抗迁移能力强，耐烧蚀及力学性能好的硅橡胶、三元乙丙橡胶、氯化聚氯乙烯及柔性不饱和聚酯等进行开发利用，为包覆材料的开发利用开辟了广阔的天地。硅橡胶是近年来国内正在研究和应用的一种十分重要的包覆材料，自20世纪80年代以来，对硅橡胶包覆层进行了系统的研究。但与SNPE公司的包覆层研究相比，国内在硅橡胶的品种、研究的深度和广度上还存在着相当大的差距，尤其是在自粘型硅橡胶包覆层方面，还有些工作待进一步开展。
3 改善火药包覆材料性能的研究
国内外有关改善火药包覆材料性能的研究主要包括以下几个方面：
（1）改善机械强度——包覆后的装药在贮存和使用过程中要承受各种应力，因此包覆层要有足够的机械强度和延伸率，才能防止在应力作用下开裂损坏。杨士山等人【4】就采用聚氨酯对不饱和聚酯（UP）包覆层进行增韧的研究，UP强度高，质地透明，采购成本低，但是作包覆时脆性大，容易断裂，加入聚氨酯后拉伸强度降低，弹延伸率明显增大，韧性也显著提高，赋予了材料良好的力学性能。刘艳芳等人【8】采用分子筛改性丁羟包覆层发现，在适度粒径下，随着分子筛含量增加，丁羟包覆层的拉伸强度、断裂延伸率明显提高，综合力学性能得到改善。
（2）提高干燥性能——对于一些树脂材料如有机硅树脂，虽然自身的耐热性能极好，不过存在涂层干燥温度较高，机械强度较差，附着力和耐溶剂性不高等温度，所以需要适当进行改性。娄西中等人【5】采用乙基纤维素对硅树脂进行改性，乙基纤维素耐热性，耐水性，耐化学药品性较好，还具有优良的弹性，加入到有机硅树脂后，原本高温才能固化成膜的涂料能在常温下进行，大大方便了施工应用。
（3）改善脱粘性——造成包覆层脱粘的原因是多方面的，有化学上的因素和物理上的因素。而界面应力的存在是造成脱粘的主要原因。如双基推进剂中含ＤＮＴ成分【6】时，不饱和聚酯作为包覆剂，与推进剂的界面往往会出现大面积脱粘的问题，究其原因是微量DNT成分对自由基聚合的不饱和聚酯树脂的具有强烈的阻聚作用，抵制这种作用的办法是研制出可以在推进剂表面涂刷的底涂液，底涂液需要具备高阻隔性（将推进剂和包覆层阻隔开）及黏结性（使包覆层紧紧贴附在推进剂表面）。张彦洪【7】也尝试采用聚乙烯醇进行改性，所得产物在低温下粘接性能良好，不易产生脱胶、断裂现象。
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