高能固体推进剂粘合剂固化催化机理的密度泛函理论研究

摘要：

为了探究固化催化剂三苯基铋(TPB)对固体推进剂粘合剂固化反应机理的影响,运用密度泛函理论(DFT)方法,系统地研究了粘合剂聚乙二醇(PEG)和缩水甘油叠氮聚醚(GAP)体系的固化反应:PEG/TDI、GAP/TDI、PEG/IPDI、GAP/IPDI、PEG/N-100 和GAP/N-100.基于线性同步转变(LST)与二次同步转变(QST)方法相结合的LST/QST算法,搜索了基元反应路径的过渡态,确定反应的活化势垒.通过对比有无催化剂TPB两种情况下基元反应的活化能垒和过渡态结构的主要键长参数,结果表明,TPB对粘合剂体系的基元反应有着显著的影响.铋原子会靠近粘合剂端羟基O—H键,然后与O—H键的质子氢发生络合作用,导致羟基质子的反应活性增强.分离的H和O原子分别快速向异氰酸酯基团上的N和C原子移动并结合,从而大大降低了反应势垒,提高氨基甲酸酯结构的形成速率.

关键词：固体推进剂粘合剂、固化剂、三苯基铋、固化基元反应、密度泛函理论

所属期刊栏目：46

分类号：V512(航天用燃料（推进剂）及润滑剂)

在线出版日期：2023-05-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：96-101