论文摘要
NPBA（中性聚合物键合剂）是NEPE（硝酸酯增塑的聚醚聚氨酯）类推进剂的关键功能组分,其质量好坏直接影响推进剂固化体系的结构,关系到推进剂的能量和力学性能的高低优劣。一直以来对NPBA的结构设计、合成以及它与固化剂的固化反应的研究都是军工热点研究,但关于如何控制合成出具有一定结构参数的NPBA分子和NPBA分子结构与推进剂力学性能的关系却没有过相关报道。本课题采用丙烯腈（AN）与丙烯酸羟乙酯（HEA）为单体、偶氮二异丁腈（AIBN）为引发剂、β-巯基乙醇（p-ME）为链转移剂、丙酮为溶剂进行自由基溶液共聚合反应。从高分子化学原理出发,考虑单体组成对分子结构的影响、反应温度及反应时间对引发剂分解程度的影响、链转移剂浓度对分子量和羟值的影响,对NPBA的合成方法进行了进一步的优化,确保能合成出特定分子量、羟值,结构组成均匀的NPBA样品。根据优化的合成思路,合成系列NPBA样品,采用摩尔引力常数法计算样品的溶度参数,将系列NPBA样品引入NEPE体系中,分别进行胶片实验和药柱实验,分析NPBA结构对粘合剂基体网络结构和对NEPE推进剂力学性能的影响,从而建立NPBA构效关系,对NPBA分子结构设计、使用工艺优化提出可靠的指导,对NPBA作用机理进行更全面深入的阐述,提出NPBA使用的最优化方案。研究表明采用精确合成的方法合成的NPBA分子结构组成均匀,结构参数可控。合成数均分子量（Mn）为3000、羟值[OH]为2.00mmol/g的NPBA的最佳反应条件为：HEA与AN的总质量比为1：3.940、控制投料质量比为1：10.42,引发剂AIBN的用量占单体总质量的8.05%,链转移剂β-ME的用量占单体总质量的4.0%,反应温度为65℃,反应时间为6h。NPBA分子对NEPE推进剂的力学性能影响包括对基体网络结构和对填料界面粘结的影响。随着NPBA分子量的增加,推进剂的拉伸强度逐渐下降,断裂伸长率先增加再减小；随着NPBA羟值增大,推进剂的拉伸强度逐渐增加,断裂伸长率先增加再减小；随着NPBA溶度参数减小,推进剂拉伸强度逐渐增加,断裂伸长率逐渐减小。当使用分子量4000、羟值2.2mmol/g,溶度参数为12.43（cal/cm3）1/2NPBA时,药柱综合性能最好。