IPDI增强硝化纤维的力学性能的研究+文献综述(5)
硝化纤文的溶剂种类比较多，而硝化纤文的溶解现象有格外复杂，它不仅决定于所用溶剂的性质，而且决定于被溶解的纤文素的性质。
并非所有含氮量的硝化纤文素均能在以上的溶剂中发生溶解和膨润。不同含氮量的硝化纤文素所采用的溶剂是不同的。只有少数溶剂能够溶解低氮量的硝化纤文素[28]。例如，丙酮、乙酸丁酯、乙酸戊酯、环戊烷、甲基环己烷、羟基丁酸乙酯及其他某些溶剂。本实验采用了乙酸乙酯。乙酸乙酯不含有OH基对整个实验过程的影响不大，以前采用过丙酮做溶剂但是产物的力学性能并不理想，也采用过乙醇做溶剂，没能得到想要的性能材料。这次采用了酯类做溶剂。
2.3.2 催化剂的选择
TPB与羟基反应成活性中心：
活性羟基与-NCO反应，生成氨基甲酸酯
2.3.3 聚醚多元醇
聚醚高分子材料通过与键合剂交联形成高分子的网格结构，该网络结构具有的好的力学强度，特别是低温下的力学强度, 这在推进剂的研究中已得到证实[29]。某些聚醚聚氨酯硝酸酯可以互溶，它们之间有较好的相溶性，在提高力学性能的同，可以通过硝酸酯的加入和大量填充能固体成分来提高发射药的能。但不同结构的聚氨酯高分子材料对发射药力学性能的贡献也有所不同。同时，热塑性聚氨酯分子链段主要由柔性链段和刚性链段组成。柔性链段主要由低聚物多元醇组成, 可分为聚酯型多元醇、聚醚型多元醇和聚烯烃型多元醇等, 它们的主链结构对弹性体的拉伸强度、撕裂强度等力学性能有较大影响。
经常使用的多元醇主要有聚酯型和聚醚型2种: 聚酯多元醇分子中因含有较多的极性酯基, 内聚能较大, 可形成较强的分子内氢键, 因而聚酯型多元醇聚合而成的弹性体具有较高的拉伸强度、撕裂强度和较好的耐磨性和耐油性能; 聚醚多元醇制得的热塑性聚氨酯弹性体中,醚键的内聚能较低, 而且相邻的亚甲基被醚键的原子所分开, 被分开的亚甲基上的氢原子也被隔离较远, 削弱了亚甲基的氢原子之间的相互排斥力。因此, 由聚醚多元醇聚合而成的热塑性聚氨酯弹性体具有较低的玻璃化转变温度、耐候性、水解稳定性和耐霉菌等性能, 但力学性能较差。因此, 为了提高TPU 的综合力学性能, 可将聚酯型多元醇和聚醚型多元醇按一定比例混合使用, 起到协同增效作用。
一般地, 聚酯型聚氨酯弹性体的力学性能指标随着多元醇相对分子质量的增加而提高, 而聚醚型聚氨酯弹性体的各项性能指标则随着多元醇相对分子质量的增加而降低。聚醚型多元醇相对分子质量的增加, 醚键的数量增多, 提高了热塑性聚氨酯弹性体链段的柔顺性, 因此, 弹性体的拉伸强度等力学性能有所降低; 而聚酯型热塑性聚氨酯弹性体则相反, 这是因为随着聚酯多元醇相对分子质量的增加, 亚甲基数和酯基数增多, 分子之间的作用力和/氢键交联增加, 链段的结晶性增强, 制品的硬度、拉伸强度、撕裂强度、定伸强度等有所提高。
2.4 实验操作
2.4.1 黑索金的包覆处理
(1) 按照10ml丁酮：3g三元树脂的比例准备药品 。
(2) 按质量比为1:99秤取三苯基铋（TPB）与邻苯四甲酸二丁酯，使TPB完全溶解于邻苯四甲酸二丁酯中，放入滴瓶内待用。
(3) 称取3g的三元树脂至烧杯中，将三元树脂加入10ml的丁酮中溶解。
(4) 称取计算量的RDX于烧杯中。
(5) 待三元树脂全溶解于丁酮后，转移入装有相应量的黑索金（RDX）的烧杯中，少量丁酮对装三元树脂的烧杯冲洗后倒入RDX烧杯中，保证三元树脂的量不损失。
(6) 准确称量IPDI和催化剂加入其中，然后用玻璃棒搅拌15min，使两相混合均匀，转移入用保鲜膜密封的烧杯中。