端羟基聚醚与异氰酸酯反应的计算研究(2)
国内壳体粘接式发动机装药衬层用粘接剂也为聚氨酯，它的主要作用是保证绝热层与浇注推进剂间的可靠粘接，配方中添加的阻燃填料较少，主要是提高衬层的力学性能和粘接性能[5]。国内现有聚氨酯包覆层主要由聚氨酯弹性体、填料和功能助剂3 部分组成。聚氨酯包覆层的研制是出于无(少)烟的目的，因此当前在选材上侧重于选用脂肪族端羟基聚酯、聚醚与脂肪族多异氰酸酯组成黏合体系，并添加有机和无机填料。常用脂肪族端羟基聚酯、聚醚以及多异氰酸酯主要有：亚甲基醚二醇(PTG)、聚丙二醇(PPG)、聚四亚甲基醚二醇(PTMG)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI) 、吹冰次甲基二异氰酸酯(HDI)、二环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI)等[6]。常用有机填料多为一类具有高(N+ O) /C 比值的酰胺、脲类等化合物，如缩二脲、三聚氰胺及其盐类等。有时为了改善体系的耐热性，也适当加入一些耐烧蚀的无机填料和纤文类填料，如二氧化硅、二氧化钛、三氧化二铝、白云石、高岭土、有机碳纤文等。此外，聚氨酯绝热包覆体系中加入阻燃剂，如四溴邻苯二甲酸酐等有机阻燃剂或三氧化二锑、氢氧化铝等无机阻燃剂，可大大降低聚氨酯弹性体的可燃性，并有效防止包覆层的后燃现象[7]。
1.1 聚乙二醇
聚乙二醇（PEG）是一种化学药品，被广泛的应用于化妆品行业。化学结构：HO(CH2CH2O)nH，由环氧乙烷聚合而成。其分子式为：
聚乙二醇（PEG），也称为聚(环氧乙烯)（PEO）或聚氧乙烯（POE），是指环氧乙烷的寡聚物或聚合物。这三个名称现今一般为同义词，但历史上聚乙二醇往往是指分子质量低于20,000g/mol的低聚物和聚合物，PEO是指分子量超过20,000的聚合物，POE则可指任何分子质量的聚合物[8]。PEO以及POE根据分子量的不同，可为液体或低熔点液体。由于链长的影响，不同分子量的聚乙二醇往往有不同的物理性质（如黏度）及不同的应用，但大部分的聚乙二醇化学性质是相似的。低分子量的聚乙二醇通常指较纯的寡聚体，较具单分散性 ；高纯度的聚乙二醇具有结晶性，因此可用X-光决定其晶体结构。由于纯化和分离寡聚体聚乙二醇较为困难，因此价格通常是多分散聚乙二醇的10-1000倍[9]。
聚乙二醇溶于水、甲醇、苯、二氯甲烷，不溶于乙醚和正己烷。它与疏水性分子结合后的产物可用作非离子表面活性剂。
聚乙二醇可以用于修饰药物蛋白，以保护药物分子延长其作用半衰期。药用聚乙二醇（PEG）可以作针剂、毫微球剂、栓剂基质、软膏基质、片剂和薄膜衣、滴丸剂基质、滴眼剂与注射剂、化妆品行业等等。
聚乙二醇无毒、无刺激性，具有良好的水溶性，并与许多有机物组份有良好的相溶性[10]。它们具有优良的润滑性、保湿性、分散性、粘接剂、抗静电剂及柔软剂等，在化妆品、制药、化纤、橡胶、塑料、造纸、油漆、电镀、农药、金属加工 生物工程及食品加工等行业中均有着极为广泛的应用。
1.2 吹冰亚甲基二异氰酸酯（HDI）
吹冰亚甲基二异氰酸酯（HDI）属于脂肪族二异氰酸酯单体。它具体叫吹冰亚甲基-1,6-二异氰酸酯或1,6-己二异氰酸酯，结构式为：
原子量为168.20。
吹冰亚甲基二异氰酸酯常温下是具有难闻气的液体，主要用于制泡沫塑料、合成纤文、涂料和固体弹性物等，由己二胺盐酸盐与光气作用而得[11]。
1.3 N-100
N-100是吹冰次甲基二异氰酸酯（HDI）与水的加成产物，它克服了吹冰次甲基二异氰酸酯存在的反应活性小、挥发性大、毒性大及产品物理机械性能差等缺点，能在聚氨酯产物中形成较完整的网络结构，赋予了产品优良的高低温力学性能。由N-100与环氧乙烷/四氢呋喃共聚醚反应制成的聚氨酯，是固体推进剂的新一代粘合剂，其在NEPE推进剂中的应用已经显示了十分优良的力学性能[12]。但是，N-100的结构受合成方法和条件的影响很大，既可以形成线性聚合物，又可以环化成三聚体；其中可能含有脲基、缩二脲基、胺等基团，这些基团具有活泼氢，因此可以进一步反应，从而形成交联结构，这些基团的相对含量不但关系到N-100储存的稳定性[13]，还影响到N-100网络结构的完整性，因而决定着NEPE推进剂的力学性能。