HTPB与增塑剂相容性研究

宏元新材是一家拥有50余年的生产技术工艺沉淀的化工原料厂家，主营产品有端羟基聚丁二烯、癸二酸二辛酯、癸二酸二丁酯等化工原料产品。今天，小编给大家介绍下关于HTPB与增塑剂相容性研究的相关知识，端羟基聚丁二烯(HTPB)与增塑剂相容性怎么样呢？一起来看看吧！

为了预测增塑剂癸二酸二辛酯(DOS)、高分子粘结剂端羟基聚丁二烯(HTPB)、硝化甘油(NG)三者相互间的的相容性，也有探究HTPB/增塑剂共混物的玻璃化转变温度(Tg)和力学性能方面。

现在市面上采用了介观动力学(MesoDyn)模拟方法和分子动力学(MD)对固体推进剂中增塑剂癸二酸二辛酯(DOS)、端羟基聚丁二烯(HTPB)、硝化甘油(NG)的相容性进行了探讨。

1、介观动力学（mesoscopicdynamics）是2018年公布的生物物理学名词。也是一门处于宏观层次和微观层次相互之间的介观层次上探究神经元集群活动的动力学性质的学科。

分子动力学(MD)模拟方法：将Flory-Huggins作用参数转化为MesoDyn模拟的输入参数，选用MesoDyn模拟方法对HTPB/增塑剂共混体系的介观形貌与动力学演变过程进行了探讨，通过模拟获得的等密度图，自由能密度和有序度参数等可以确定共混体系的相容性。

2、正所谓分子动力学模拟，是指对于原子核和电子所组成的多体系统，用计算机模拟原子核的运动过程，九从而测算系统的结构和性质，在其中每个原子核被视为在全部其它原子核和电子所提供的经验势场作用下按牛顿定律运动。

介观动力学(MesoDyn)模拟方法：选用MD模拟方法在COMPASS力场下，对纯物质，HTPB/增塑剂共混物的密度，内聚能密度，溶度参数和共混物分子间的Flory-Huggins作用参数及结合能等方面进行了数值模拟，通过对比溶度参数偏差(△δ)的多少，模拟先后体系密度变化状况均可以确定HTPB与增塑剂的相容性，结合能的分析揭露了HTPB/增塑剂共混物组分之间的协同作用及根本。

结果：MD和MesoDyn模拟结果均说明:HTPB/DOS归属于相容体系，而HTPB/NG归属于不相容体系，其结果与实验结论相同。

那么如何计算HTPB推进剂中增塑剂扩散系数呢？其原理如下：

针对丁羟推进剂/衬层界面增塑剂的转移情况，探究增塑剂的扩散特性。选用分子动力学方法模拟增塑剂在丁羟粘合剂体系中的运动，然后通过爱因斯坦关系式得到扩散系数；选用对衬层加厚的粘接试件完成加速老化实验方法，然后通过费克第二定律测算获得增塑剂的扩散系数；调查不一样工作温度以及不同增塑剂占比状况下癸二酸二辛酯的扩散系数的改变。分析指出，增塑剂在丁羟粘合体系高分子链段运动产生的间隙中，以"跳跃"方式出现空间位置转移。结果显示，扩散系数模拟值和实验值基本相同，数量级为10-12m2/s；温度上升，增塑剂运动活性加强，合理活动空间扩大，扩散系数扩大；粘合体系和增塑剂的共容限量使得增塑剂占比超过3%时，模拟获得的扩散系数先后有所下降。分子动力学方法测算增塑剂扩散系数更有优势。