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1、耐烧蚀、低密度三元乙丙橡胶绝热层的研制张新航李强赵荣张海鹏张崇耿(陕西剑峰机械研究所,西安710065)文摘采用过氧化物硫化体系,芳纶纤维和耐烧蚀树脂作为耐烧蚀填料,阻燃剂为无卤的含磷阻燃3剂,并通过L9(3)正交实验确定了含磷阻燃剂、耐烧蚀树脂、气相二氧化硅的最佳用量分别为25份、15份、315份。确定最佳配方和工艺生产出的三元乙丙橡胶绝热层密度为1.06～1.07g/cm,线烧蚀率为0.099mm/s,质量烧蚀率为0.043g/s,满足了某固体火箭发动机燃烧室内壁绝热层的技术要求。关键词耐烧蚀,低密度,三元乙丙橡胶,绝热层,性能PreparationofEPDMRu
2、bberInsulationwithAblativePerformanceandLowDensityZhangXinhangLiQiangZhaoRongZhangHaipengZhangChonggeng(ShaanxiJianfengInstituteofMachinery,Xi’an710065)AbstractPeroxide2vulcanizedtechnologyisusedforpreparationoftheinsulation.Aramidfiber,phosphorus2containingflameretardantandablativeresin
3、areaddedinformulationasablativefillers.Theoptimumcontentsofphosphorus2containingflameretardant,aramidfiberandair2phasesilicondioxideare25,15and15partsrespec23tivelythroughL9(3)orthogonaldesign.TheoptimumpropertiesofthesetEPDMrubberinsulationareasfollows:3density1.06to1.07g/cm,linearablat
4、iverate0.099mm/s,massablativerate0.043g/s.Allthesepropertiescansatisfytechnologyneedofinsulatorforsomesolidracketmotor.KeywordsAblation,Lowdensity,EPDMrubber,Insulator,Preparation1引言速气流冲刷的环境要求,因此必须加入纤维材料、阻固体火箭发动机的内绝热层是贴在壳体内表面燃剂和耐烧蚀树脂以提高其耐烧蚀性能,本文主要与推进剂之间的隔热保护材料,其主要功能是通过从密度和烧蚀性能两方面进行绝热层的配方
5、设计。自身的不断分解、烧蚀带走大部分热量以缓解高温2实验燃气热向壳体的传递速度,避免壳体过热,保证发动2.1主要原材料机的正常工作。三元乙丙橡胶(EPDM):第三单体为乙叉降冰丁腈橡胶-石棉体系曾在固体火箭发动机中大片烯(ENB)含量8%,乙烯含量为54%,日本三井量使用,后来三元乙丙橡胶以其低密度、耐烧蚀、耐公司。过氧化二异丙苯(DCP):含量≥98%,太仓塑老化等优点得到了越来越广泛的应用。但由于三元料助剂厂生产。纤维:芳纶纤维长度5mm。阻燃乙丙橡胶本身无法满足固体发动机中高温、高压、高剂:含磷的无卤阻燃剂。耐烧蚀树脂:酚醛树脂,游收稿日期:2004-06-21作
6、者简介:张新航,1977年出生,工程师,主要从事复合材料、胶黏剂和耐热、耐烧蚀橡胶绝热层的研究工作宇航材料工艺2005年第1期—39—离酚的含量<7%。mm,烧蚀时间为20s,每个试样制作五个平行试件,2.2生产工艺取平均值,其测试结果见表3。将EPDM、阻燃剂、纤维、耐烧蚀树脂、DCP、工艺助剂在开炼机上混炼均匀、薄通、出片,混炼胶停表39个试样的线烧蚀率、质量烧蚀率的测试结果放12h后采用专用工具进行裁片、装模、硫化。硫Tab13Linearablationratesand化压强15MPa,硫化温度160℃,硫化时间1h。massablationratesof9co
7、mpositions线烧蚀率质量烧蚀率密度2.3性能测试试验号-1-1-3/mm·s/g·s/g·cm密度测试:按GB1463—88进行。邵氏硬度:按10.1130.0521.059GB/T531—92进行。烧蚀性能:按GJB323A—96进20.1300.0601.084行。拉伸强度和断裂伸长率:按QJ916—85进行。30.1130.0481.08540.0940.0601.0813结果与讨论50.1040.0621.1083.1配方的正交设计60.1230.0741.090在研究生产配方和使用要求后,我们在确定了70.1390.07
