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发射药是身管武器发射的能源。随着坦克炮和反坦克炮向高初速、高膛压、高装填密度技术的方向发展, 对发射药性能, 特别是能量和力学性能提出了越来越高的要求。目前常用的单基、双基、硝基胍及硝胺等发射药, 在能量或力学性能( 特别是低温力学性能) 方面存在着不足, 不能满足某些现代武器发射药的要求。因而, 研制高能量、高强度发射药就成为发射药研究的一个重要内容。
目前, 发展高能和高强度发射药的基本途径是在均质火药或在高分子材料的基础上充填高能添加剂以增加能量, 或加入改性添加剂或增加基础网络的含量等方法以改善力学性能。本研究旨在突破学科界限, 寻找一条新途径, 将NEPE 推进剂的某些技术移植于发射药, 在此基础上解决高压、过载条件下发射药的燃烧性能、力学性能以及加工方法等关键技术, 发展一类新型的高能、高强度的发射药。
1.2.4 高能量与良好的力学性能的矛盾性
从理论和实验两个方面对一种高能量、高强度发射药进行了探讨, 确定了以混合硝酸酯增塑的聚醚聚氨酯作为发射药网络结构的主体。研究了发射药的基本配方[21], 并初步测定了燃烧性能、力学性能。结果表明: 聚醚聚氨酯发射药具有较高的能量( 火药力高于1 251 kJ/ kg ) , 同时具有良好的力性能, 特别是良好的低温力学性能。对该发射药的加工方法进行了初步的摸索, 用挤压成型方式制成了多孔发射药。可以预见, 此类发射药会成为一类具有应用前景的高能、高强度发射药。
动态贮能模量是硝化纤文素基含能材料的重要动态粘弹性参数之一，它反映的材料受到外界能量作用时，以热量的形式贮存或转换能量的能力。动态贮能模量越高，硝化纤文素含能材料抵抗动态变形的能力越强，也即吸收外界能量变成硝化纤文素含能材料的弹性贮能的能力越强，但动态贮能模量越高，硝化纤文素含能材料的动态断裂韧性越差。硝化纤文素含能材料以硝化纤文为基体，加入粘合剂和高能体填料，经溶剂或增塑剂塑化加工而成，是火炮或火箭的重要发射能源。现代战争的发展对武器的技术水平提出了很高的要求，因此对硝化纤文含能材料的能量性能和力学性能也提出了很高的要求。能量性能的提高与力学性能的提高是互相矛盾的，为了提高能量就必须在硝化纤文体料中加入一些高能固体填料(如RDX、NGU等)，高能固体填料的加入又必然要降低硝化纤文素基高能材料的力学性能。动态贮能模量明显地受到温度和频率的影响，温度升高，动态贮能模量降低；频率升高，动态贮能模量增加，温度和频率的影响规律可以认为是由于RDX的加入，使基体硝化纤文素变形能力或分子运动状况受到了限制。老化以后，硝化纤文素基含能材料的动态贮能模量随老化时间的增加而上升。RDX填充的硝化纤文素基含能材料的动态贮能摸量随老化对间的增加呈直线规律上升。
1.2.5针对力学性能低的解决方法
提高材料的力学性能有许多方法，物理方法提高材料的性能例如增强结构等，但是这些方法并不能从根本解决问题，化学方法通过化学键的连接使能量更高，力学强度更好。
异佛尔酮二异氰酸酯 IPDI是一种主要的浅色聚氨酯原料，其相对分子质量大，蒸气压低、毒性小，并且具有良好的耐候性、耐热性和耐溶剂性。异氰酸酯用量增加，内聚能增大，结晶性增强，柔韧性降低，伸长率降低，而拉伸强度、撕裂强度和定伸强度等有所增大。热塑性聚氨酯弹性体(TPU) 是一种由硬段和软段交替组成的具有优良的物理力学性能的(A B) n型线型多嵌段聚合物其优良的宏观性能是受其特殊的微观结构控制的。 许多研究者对热塑性聚氨酯弹性体的结构和性能关系进行了深入系统的研究。但其研究范围一般局限在以二苯甲烷二异氰酸酯(MDI) 甲苯二异氰酸酯(TDI) 和小分子二元醇为硬段以聚四氢呋喃醚二醇( PTMO) 聚环氧丙烷醚二醇( PPO) 等大分子二元醇为软段的热塑性聚氨酯弹性体，而对以异佛尔酮二异氰酸酯( IPDI) 和小分子二元醇为硬段，环氧乙烷-四氢呋喃无规共聚醚为软段的TPU 的研究还少有报道。