聚氨酯(TPU)包覆层的现状及展望?

包覆层是固体火箭发动机和固体推进剂装药的重要组成部分,其主要作用是限燃和隔热。纵观国内外绝热包覆材料的研究与发展[1,2],经历了从热塑性/热固性树脂到橡胶弹性体的发展过程。橡胶弹性体是最新发展起来的一类绝热包覆材料,它们具有优良的物理机械性能和耐老化性能,便于加工,易于成型,成本低廉。当前代表性的绝热包覆材料主要是三元乙丙橡胶、有机硅橡胶和聚氨酯弹性体。聚氨酯(PU)是大分子主链上含有重复的氨基甲酸酯(—NHCOO—)基团的强极性聚合物,由异氰酸酯和端羟基化合物通过逐步聚合反应而制成。PU弹性体具有如下的优点:[3,4]:1聚氨酯大分子主链上带有强极性的氨基甲酸酯基和化学活泼性的异氰酸酯基(-N=C=O),后者能和硝化棉中未被硝化的羟基发生化学反应,使包覆层和推进剂药柱之间形成强的化学键,无需衬层即可得到良好的粘接。2聚氨酯弹性体强度较好,其低温力学性能优良。3聚氨酯可看作是一种含软链段和硬链段的嵌段共聚物,其中聚醚或聚酯段为软段,多异氰酸酯或其与小分子扩链剂为硬段,通过调整软硬段结构及比例,可获得不同性能的聚氨酯材料。