典型燃烧催化剂对叠氮聚合物热分解的影响研究文献综述
摘要
随着新世纪的发展，固体推进剂的发展有了不小的进步，其中固体推进剂中的粘合剂的研究是历来相关研究人员的重点。含能粘合剂是一类优良的推进基粘合剂，而叠氮聚合物又是其中的研究重点，它的高能效果使得人们相当青睐。而其中GAP是其中的典型代表。本文综述了典型燃烧催化剂的种类和GAP的相关性质，重点描述了GAP的热分解以及燃烧催化剂对GAP热分解的催化作用，并且得到了一些比较适合催化GAP的燃烧催化剂。
关键词 燃烧催化剂 叠氮聚合物 GAP 热分解 催化作用
1 引言
自从叠氮化学诞生以来，特别是叠氮聚合物被合成以后，其广泛的应用前景就得到了诸多研究人员的青睐。叠氮聚合物从主链结构上可以分为碳结构主链叠氮聚合物和醚结构主链叠氮聚合物，目前制备叠氮聚合物的方法主要有三种：高分子化学改性法、阳离子开环聚合法和自由基聚合法[1]。高分子化学改性法是指将含卤单体通过聚合物反应得到含卤聚合物，或将非含卤聚合物改性成含卤聚合物，然后采用叠氮化反应得到叠氮聚合物，如聚氯乙烯裂解后再叠氮化反应得到叠氮聚合物。化学改性法的优点是避免了叠氮单体在聚合形成叠氮聚合物时释放出大量的能量，减少了爆炸所带来的风险，但其缺点是含卤聚合物叠氮化不完全，有少量卤残留，不利于叠氮聚合物的使用。阳离子开环聚合法有两个方面，一方面是采用阳离子开环聚合物直接对环醚叠氮单体进行聚合物，如BAMO阳离子开环得到PBAMO；另一方面是采用阳离子开环聚合对含卤环醚单体进行聚合，再进行叠氮化反应即可，比如GAP的合成。自由基聚合法又可以划分成普通自由基聚合和活性自由基聚合。
叠氮聚合物有诸多用途，一是叠氮基团分解时会释放巨大的能量，从而可以作为火箭推进剂、烟火剂等的含能粘合剂；二是叠氮基团对于热和光的敏感性较强，能够产生高活性的氮宾，其可实现交联和表面改性；三是叠氮聚合物可通过点击化学反应，制备出各种功能性的高分子材料。其中叠氮聚合物作为固体推进剂的粘合剂是一大重点研究对象。固体推进剂主要是以高聚物为粘合剂、燃料、氧化剂及其他组成部分构成的，而其中粘合剂发挥的作用是将推进剂中的其它固体组分均匀地固定在一起。传统的粘结剂采用的是端羟基聚丁二烯、聚丁二醇等，这些传统粘结剂只是将固体组分粘结起来，并没有起到其它的作用。为了能够进一步提高推进剂的能量，实现单位质量更高的能量输出，含能粘结剂是一个很好的选择，目前使用最为广泛的含能粘结剂主要有聚叠氮缩水甘油醚（GAP）、聚3,3-二叠氮甲基环丁烷（PBAMO）和聚3-叠氮甲基-3-甲基氧丁环（AMMO）[2]。
而对于包含粘结剂的复合固体推进剂而言，人们要想研究复合固体推进剂，则需要研究推进剂的性质并且想办法提高推进剂的性能。复合固体推进剂的性能好坏通过热稳定性、冲击敏感性、比冲、燃速等指标来判断，而纯固体推进剂常常因为有不易点燃、燃烧速率低或者不稳定等缺点，所以需要一些改性剂，即燃烧催化剂，来提高固体推进剂的燃速等各项性能。燃烧催化剂即为能有效改善复合固体推进剂的燃烧性能的添加剂。本文即为典型燃烧催化剂对叠氮聚合物（特别是GAP）热分解的印象研究文献综述。
2 燃烧催化剂
