高氯酸铵-端羟聚丁二烯(APCP)燃料固化合成理论入门
符合天朝国情的HTPB燃料固化与改性
zzlzhang 著
版权归科创航天局和张子林所有



貌似KC上木有人发过HTPB的合成...那我来发吧。
HTPB不多介绍,自己上维基,是目前高能火箭中最常用的粘合剂,AP-HTPB燃料的比冲大约是RNX的两倍
但价格很贵,焓熵那的是180元/kg,我这边的要230元/kg(不过我的质量要好很多…)

之前听过有人反应HTPB有所谓的脱密...配方不对固化什么的…
我只想说...这东西实在没什么密可以脱也没人跟你脱…
HTPB学过基本的化学就能固化,难点是在于改性。
老化,提高与材料的粘合度(比如与金属的),提高力学性能,降低感度…
至于配方不对的问题...HTPB别说牌号,就算是同一个牌号也有各种差异
所谓的配方只是大概,精确配方是瞎扯,这东西是算出比例然后再一次次实验出来的。

我专业是物理,我的化学是高中学的..基本的HTPB合成不需要什么大学知识...你看得懂我在写什么你就能弄了

HTPB固化剂的作用是使橡胶的OH和固化剂的(不管你用神马)的NCO黏在一起。HTPB和异氰酸酯反应固化,可以用各种带这个基团的化学物质,
比如TDI MDI什么的,这两种东西阿里巴巴我阿里巴巴搜索MDI和TDI..发现两个都是常用的工业原料,MDI稍微便宜一点.15000/吨,工业价格。
所以本文将按照MDI来介绍
注意:当添加进其他各种物质(含有0H的)时必须计算它对固化剂的量的影响

计算的单位是按照分子当量,就是mol…按照g/eq来计算(国内多用MMOL/G,转换一下就行了)

例:这个是某个公司的HTPB R45M 网上随便找的
撒入锅.jpg

他的MEQ/G是 0.72 转换成1380来算就是了( 1/0.00072=1380)

所担负.jpg

这份焓熵的HTPB,就按照1333来算


固化剂的方法也一样~
我这边固化用的是拜耳的MDI,拜耳的是44V20,网上找个数据

发挥所担负.jpg

固化剂建议用拜耳的44V20 淘宝上木有,阿里巴巴上一堆,随便找个商家让他卖你一小瓶就是了。当然最好用粘度小一点的聚MDI,比如PAPI等等,计算方法一样。

44V20的 NCO是30.5-32.5,我就按照31.5来算.
N(44V20)=4200/31.5=133.3(这里为什么是4200请读者自行弄明白)

然后还有水要算上(这个大部分人都会忽略…)
n=9


所以我们得到
M=固化剂的量
R=混合物中NCO的量比上OH的量,理想情况当然是1:1,两个刚好黏在一起,实际情况有点复杂,google上的论文我看不懂,木有学过有机= =,建议加多一点点好固化
n(固)固化剂的分子当量
H=HTPB等需要固化物质的质量
X=HTPB等需要固化物质的分子当量

M=R*n*(H/X)


例:我需要固化100g 上面描述的HTPB,焓熵的,H=100 X=1333
         用拜耳的MDI 44V20  n=133.3
于是
固化剂的质量=1*133.3*(100/1333)=10g
就是说100G的焓熵的HTPB用10G MDI就能固化了(这是R=1的理想情况!!!)

现在来考虑有杂质或者其他添加物的情况
假设其中有1g的水的杂质,99g HTPB
M=1*133.3*(99/1333+1/9)=24.7G

可见 1%的水都会导致固化剂量的剧增
所以请不要使用垃圾HTPB!!!!!!!!!!!!!

现在来计算简单的实际情况:
HTPB 焓熵提供的
当量:1333.3
水份PPM=382
过氧化物=377(这个怎么算求指导,真的不懂)

固化剂,我家里有1瓶劣质的MDI 数值如下
Nco%:29.0-32.0(它是这么劣质我也没办法..范围太大了…) 分子当量就按照144.8吧
固化剂部分建议使用MDI和TDI混着用或者IPDI,这样可以大大减少在固化剂其中的添加量 TDI的添加量可以很少
但可能造成固化实验严重延长...google论文以前看过,忘了在哪看的。

我用DOA来增塑(DOS会便宜点,用DOA主要是因为它稀一点)
DOA 水分% 0.030...我勒个去…(以上数据都是按照质量)

如果是固液用的话加2g的0.3%的硅油
100G htpb- 2g硅油

原文写于2012年8月10日
18:25

[修改于 6 年前 - 2015-01-25 00:18:42]

+1  科创币    钢珠子母弹   2013-06-20   葵二酸辛酯不错,尽快提出量产方案,kc应该可以尽快淘汰rap
+50  科创币    猎鹰   2013-06-20   高质量发帖
+100  科创币    zzlzhang   2013-06-21   谢了...= =不过你还是得署下名的吧..............
来自:火箭技术 / 火箭燃料
 
zzlzhang
7年11个月前
1楼
我来补一下........
HTPB 100
DOA 2
44V20     22
AP 526
AL 22
FE2O3 7.3

13.68%
6.841%
3.0104%
71.9759%
3.0%
0.9989

你来发帖吧,整理一下


先加铝粉(这样不会扬起来
再加HTPB
开始搅拌
加MDI
搅拌2分钟
再加AP FE2O3混合物

真空处理

5分钟后浇注

浇注完后放于恒温室 49度 5小时,出炉

张子... 21:44:13
可以倒进40的pvc管里
张子... 21:44:21
DOA比例越高流动性越好


我说的是如果不加AP...做固液发动机的燃料,就加点硅油
ASR负责人 21:45:17
哦,嗯嗯
张子... 21:45:18
100G htpb- 2g硅油
张子... 21:45:24
差不多这个比例
张子... 21:45:32
平时没事别瞎加
张子... 21:45:40
不过加了也没什么问题= =
张子... 21:46:09
至于为什么要加硅油可以搜下

silicon oil htpb hybrid rocket
应该可以搜到结果

DOA的比例不建议高...

25左右就好

张子... 22:06:16
基本原理就是

找到对应的羟基数
NCO数目

两者按照一定比例...
然后就出来了
张子... 22:06:21
关键是R的取值
张子... 22:06:26
R的取值和温度很大联系...
张子... 22:07:02
我取的R是之前看过一篇聚氨酯力学性能与温度与R的取值的关系...

就用那个系数了



现在没时间写教程大家将就一下..........用上述比例就可以用的了,HTPB找猪买,AP和44V20 阿里巴巴买,铝粉淘宝买,搅拌机随便一台都OKAY,祝大家在年会前弄出APCP火箭
+50
科创币
猎鹰
2013-06-21
高质量发帖
+50
科创币
delete
2013-06-21
帮忙发一下,感谢供稿
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口贝
7年11个月前
2楼
一直在用KNSU的飘过[s:274]
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warmonkey
7年11个月前
3楼
[固体燃料]HTPB长这个样子
https://www.kechuang.org/t/49565

APCP长这个样 HTPB AP AL FE2O3燃料 貌似是论坛上第一条APCP燃料棒
https://www.kechuang.org/t/49722
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虎哥
7年11个月前
4楼
这个帖子到底是张子林的内容,还是ASR的内容?

张子林的内容属于广东课题组的成果,却署名ASR发布,涉嫌学术不端,请于编辑时限内把问题解决。
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zzlzhang
7年11个月前
5楼
回 4楼(虎哥) 的帖子
大哥.............别紧张好不.....是我找他帮忙的........= =......
刚刚LZ问我APCP的事情,我告诉他怎么做,顺便帮忙发个帖而已啊..........



张子... 21:53:09
然后图就是之前论坛发过的HTPB图和APCP图...


你来发帖吧...
= =现在这个群魔乱舞的年代我还是回去复习吧...........
张子... 22:09:23
有时间就发帖...没时间就算了...
我去干些体力活先。。。
ASR负责人 22:09:29
好吧
ASR负责人 22:09:34
帮你发了啊?
+100
科创币
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2013-06-23
猴子给我加了50,我把分双倍返还给你
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虎哥
7年11个月前
6楼
请人帮忙发当然没问题,但是涉及项目成果的发布名义问题,应当先得到贵课题组负责人的批准。楼主帮人发帖,虽然是做好人好事,但是不署委托方名字也就算了,竟然堂而皇之的把自己课题组名字署上去,这个行为违反《学术分减分处罚实施办法》第7条第3、4款。考虑到首次遇到这种情况,且目前广州课题组尚未提交正式投诉,请于编辑时限内改正,建议改为广局作品,署名张子林。
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zzlzhang
7年11个月前
7楼
回 6楼(虎哥) 的帖子
当时他问我APCP的配比资料什么的,我就发给他然后麻烦他顺便发下贴而已啊..........= =

这只是我笔记本的一段....自己闲着写了当做记录而已不是文献啊.....

这是合成原理= =不是项目成果啊....
未命名图片.png
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zzlzhang
7年11个月前
8楼
关于这个4200是什么的问题.......
http://www.bayermaterialsciencenafta.com/businesses/distributors/pdf/24.pdf
http://www.helpdesk-paints-coatings.com/2010/08/calculation-required-isocyanate-in.html

大家自行发掘......................
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虎哥
7年11个月前
9楼
这篇文章自身就是成果,而并非其内容。

其他不多说,子林博览世界各地科研制度,我就不班门弄斧了。

我们主张分享、开源,并不意味着这些事情就不是事情。相反,这些问题理顺了,才能创造良好的分享环境。

最近航天局选举引出了许多事情,这些是学习先进制度的过程,可以看出如果没有一些基本的共识和底线,会出现什么样的情况,难怪经常有人说“中国不适合民煮”;但是我认为出来表达观点的各位已经做得非常好了。学习和实行民主制度是需要勇气的,其中必然有意外,一个对此有丰富研究的人,却躲起来,发帖子都要找别人……,给俺上了一课啊。
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bh,王者归来作者
7年11个月前
10楼
实在抱歉各位,没有署名清楚,还习惯性地加上了我们研究组的名字,已经改正并且醒目地标出了作者和代发性质。在此对造成的误解诚挚道歉!!
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kc地毯清洁员
7年11个月前
11楼
贵的没钱  便宜的被吐槽不靠谱  

自己合成吧
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zzlzhang
7年11个月前
12楼
回 10楼(乖bill) 的帖子
谢了..不过...能不能在转发前面发个ASR.....................不加目测没人看啊...........
+1
科创币
第七骑士团
2013-06-27
我自己有, 我闻过, 没味道, 我现在呼吸好好的.
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第七骑士团
7年11个月前
13楼
TDI 2 位置的 N=C=O 性能很低, 建议买 4,4 形状的 - MDI
+1
科创币
zzlzhang
2013-06-25
对的
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第七骑士团
7年11个月前
14楼
对了, 大家不要用手碰MDI, MDI 会和你手上的水分凝固成塑料, 我今天因为没搞好只能用手解决问题, 手指和 MDI 接触了10分钟左右, 然后洗不掉了, 怎么洗都洗不掉, 而且不溶于大部分酒精, 貌似用丙酮可以溶解, 但是我只有半瓶, 虽然洗掉了很多, 但是还有一层在我手指上.
+1
科创币
zzlzhang
2013-06-25
你悲剧了........对了,千万记得戴防毒面具..........不然你闻MDI就悲剧了..你的肺就堵住了..我已死于此..
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第七骑士团
7年11个月前
15楼
''你悲剧了........对了,千万记得戴防毒面具..........不然你闻MDI就悲剧了..你的肺就堵住了..我已死于此..'' - zzlzhang

别瞎掰了, 50度的时候 MDI 的蒸汽压力是 0.00001 mmHg
+1
科创币
zzlzhang
2013-06-27
欢迎尝试,然后戴着心率表测量,你就会发现你的心率整个拉高了。
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kc地毯清洁员
7年11个月前
16楼
回 15楼(第七骑士团) 的帖子
先是鼻毛黏在一起  然后堵住
莫非这个就是世界上最痛苦的事                     不过要达到这种情况要有多低 的沸点...
+1
科创币
第七骑士团
2013-06-26
MDI 沸点高,  50度的时候 MDI 的蒸汽压力是 0.00001 mmHg
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novakon
7年10个月前
17楼
提出批评。

请用白话文重写。
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第七骑士团
7年10个月前
18楼
本人做的 PU 暴轰了, 而且喷燃比才 31.. 虽然是 PVC, 但是炸的威力巨大... 大家小心..
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科学狂人1996
7年7个月前
19楼
请问一下,试剂后面的是价格?那AP怎么可能那么贵?
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拔刀斋
7年7个月前
20楼
第七骑士团 发表于 2013-6-25 21:21
''你悲剧了........对了,千万记得戴防毒面具..........不然你闻MDI就悲剧了..你的肺就堵住了..我 ...


异氰酸酯的毒性、对作业工人肺通气功能的影响
http://emuch.net/html/201111/3198250.html
http://wenku.baidu.com/view/5baeb92d2af90242a895e5a4.html
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tomorrowworld
5年8个月前
21楼
引用 zzlzhang:
我来补一下........
HTPB 100
DOA 2
44V20     22
AP 526
AL 22
FE2O3 7.3

13.68%
6.841%
3.0104%
71.9759%
3.0%
0.9989

你来发帖吧,整理一下...
猪是谁。。
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1235642
5年8个月前
22楼
引用 kc地毯清洁员:
贵的没钱  便宜的被吐槽不靠谱  

自己合成吧
如果我告诉你有的时候自己合成更不靠谱,你会撞墙吗
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kc地毯清洁员
5年8个月前
23楼
引用 1235642:
如果我告诉你有的时候自己合成更不靠谱,你会撞墙吗
这种产量大大东西当然是工业化合成成本更低
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海绵宝宝
5年7个月前
24楼
年会已过,停留rnx中
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