一种氧化石墨烯/BAMO-AMMO-ETPE复合物的制备方法与流程

本发明属于含能材料领域，具体涉及一种氧化石墨烯/3，3-双叠氮甲基氧丁环基和3-叠氮甲基-3-甲基氧丁环基含能热塑性弹性体(bamo-ammo-etpe)复合物及其制备方法。

背景技术：

1、含能热塑性弹性体(etpe)作为固体推进剂粘合剂，可赋予推进剂高能量、钝感、低特征信号和可回收等优点。叠氮类含能热塑性弹性体具有放热量大、分解时不需要耗氧、与硝胺类炸药具有良好的相容性等优点得到了人们广泛关注。聚3,3’-双叠氮甲基环氧丁烷(bamo)具有很高的能量水平，而3-叠氮甲基-3’-甲基环氧丁烷(ammo)的机械性能和低温力学性能优异，其共聚物被认为是最具有应用前景的下一代推进剂的首选黏合剂。bamo-ammo-etpe具有较高的玻璃化转变温度与密度，但其力学性能欠佳。

2、目前改善bamo-ammo-etpe力学性能的方法主要是在其制备中引入不同基团的方法。甘孝贤等在《bamo/ammo基etpe的合成与性能》(火炸药学报，2008，31(2)：81～85)一文中用sanderson的合成方法制备了数均分子量在25000左右的了bamo-ammo-etpe。合成出的共聚物具有可熔可溶的特点，室温抗拉强度和延伸率约为5mpa和400％。chi zhang等使用碳纳米管(cnt-oh)代替传统添加剂三羟甲基乙烷(tme)，制备了cnt-oh/bamo-ammo-etpe，其中抗拉强度达到10.4mpa，热分解温度236℃。目前报道的方法均通过反应改变bamo-ammo-etpe的结构，从而改善其性能，并未通过添加物，对结构确定的bamo-ammo-etpe进行性能改善。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是克服背景技术中存在的缺陷和不足，提供一种氧化石墨烯/3，3-双叠氮甲基氧丁环基和3-叠氮甲基-3-甲基氧丁环基含能热塑性弹性体(bamo-ammo-etpe)复合物的制备方法。

2、为了解决上述技术问题，本发明的整体思路是：通过将氧化石墨烯引入bamo-ammo-etpe中，制备成复合物，在不改变bamo-ammo-etpe合成方法的情况下，通过改变氧化石墨烯的加入量，改善bamo-ammo-etpe力学性能、促进bamo-ammo-etpe分解、降低bamo-ammo-etpe玻璃化温度。

3、为了解决现有技术存在的缺陷或者不足，本申请公开的氧化石墨烯/聚3-双叠氮甲基氧丁环基和3-叠氮甲基-3-甲基氧丁环基含能热塑性弹性体(bamo-ammo-etpe)复合物的制备方法，它不需要改进bamo-ammo-etpe合成方法，能够直接改善bamo-ammo-etpe力学性能、促进bamo-ammo-etpe分解、降低bamo-ammo-etpe玻璃化温度、反应高效、生产成本低。

4、为了实现上述技术任务，本发明采用如下技术方案予以解决：

5、一种氧化石墨烯/bamo-ammo-etpe复合物的制备方法，该方法包括如下步骤：

6、步骤1：对bamo-ammo-etpe进行预处理；

7、步骤2：将氧化石墨烯与丙酮混合，再进行超声分散；

8、步骤3：将预处理后的bamo-ammo-etpe与丙酮进行混合，过滤到其中不溶物，得到bamo-ammo-etpe清夜；

9、步骤4：将步骤2得到的氧化石墨烯分散液倒入步骤3得到的bamo-ammo-etpe清夜中，将混合溶液提升至bamo-ammo-etpe预处理时的回流温度区间，进行均匀搅拌，然后进行超声分散，静置成型，即得到相应的氧化石墨烯/3，3-双叠氮甲基氧丁环基和3-叠氮甲基-3-甲基氧丁环基含能热塑性弹性体(bamo-ammo-etpe)复合物。

10、进一步地，所述的步骤1对bamo-ammo-etpe进行预处理方法包括：

11、步骤1-1：将bamo-ammo-etpe在丙酮中进行回流、沉淀；

12、步骤1-2：过滤掉白色絮状沉淀物，得到预处理后的bamo-ammo-etpe。

13、优选地，所述的步骤2，氧化石墨烯与丙酮的用量比为：5mg～80mg：12g～220g，氧化石墨烯与丙酮混合后，在20～35℃的温度范围内超声分散1～2h。

14、优选地，所述的步骤3预处理的bamo-ammo-etpe与丙酮用量比为：2g～10g：40g～126g；在20～35℃的温度范围内搅拌1～2h，过滤到其中不溶物，得到bamo-ammo-etpe清夜。

15、优选地，所述的步骤4中将步骤2得到的氧化石墨烯分散液倒入步骤3得到的bamo-ammo-etpe清夜中，将混合溶液提升至bamo-ammo-etpe预处理时的回流温度区间为55-60℃，然后进行均匀搅拌6-8小时，并在20～35℃温度范围内进行超声分散20～40min，静置成型。

16、本发明与现有技术相比，有益的技术效果如下：

17、本发明的制备的氧化石墨烯/bamo-ammo-etpe复合物可以提高原有bamo-ammo-etpe的力学性能，应力提高1.0mpa～3.54mpa，应变提高0.50～2.62，玻璃化温度降低了0.1℃～0.4℃，促进bamo-ammo-etpe分解，bamo-ammo-etpe热分解后的残渣量降低了3.42％～13.22％，并且制备方法容易，成本较低。

技术特征：

1.一种氧化石墨烯/bamo-ammo-etpe复合物的制备方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：

2.如权利要求1所述的氧化石墨烯/bamo-ammo-etpe复合物的制备方法，其特征在于：所述的步骤1对bamo-ammo-etpe进行预处理方法包括：

3.如权利要求2所述的氧化石墨烯/bamo-ammo-etpe复合物的制备方法，其特征在于：所述的步骤2，氧化石墨烯与丙酮的用量比为：5mg～80mg：12g～220g，氧化石墨烯与丙酮混合后，在20～35℃的温度范围内超声分散1～2h。

4.如权利要求2所述的氧化石墨烯/bamo-ammo-etpe复合物的制备方法，其特征在于：所述的步骤3预处理的bamo-ammo-etpe与丙酮用量比为：2g～10g：40g～126g；在20～35℃的温度范围内搅拌1～2h，过滤到其中不溶物，得到bamo-ammo-etpe清夜。

5.如权利要求2所述的氧化石墨烯/bamo-ammo-etpe复合物的制备方法，其特征在于：所述的步骤4中将步骤2得到的氧化石墨烯分散液倒入步骤3得到的bamo-ammo-etpe清夜中，将混合溶液提升至bamo-ammo-etpe预处理时的回流温度区间为55-60℃，然后进行均匀搅拌6-8小时，并在20～35℃温度范围内进行超声分散20～40min，静置成型。

技术总结
本发明公开了一种氧化石墨烯/3，3‑双叠氮甲基氧丁环基和3‑叠氮甲基‑3‑甲基氧丁环基含能热塑性弹性体(BAMO‑AMMO‑ETPE)复合物的制备方法本发明的制备的氧化石墨烯/BAMO‑AMMO‑ETPE复合物可以提高原有BAMO‑AMMO‑ETPE的力学性能，应力提高1.0MPa～3.54MPa，应变提高0.50～2.62，玻璃化温度降低了0.1℃～0.4℃，促进BAMO‑AMMO‑ETPE分解，BAMO‑AMMO‑ETPE热分解后的残渣量降低了3.42％～13.22％，并且制备方法容易，成本较低。

技术研发人员：汪营磊,陆婷婷,丁峰,赵昱,刘亚静
受保护的技术使用者：西安近代化学研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12