本文通过统计9621丁腈橡胶绝热材料在固体火箭发动机应用中所发生的故障,分析了故障产生的原因,发现9621绝热材料本身存在力学性能不稳定、波动范围较大、特别是延伸率接近技术指标的下限(200%)、与5-Ⅲ绝热材料及Jx-6胶粘剂相容性不好、粘结强度不高等问题。由于这些问题的存在,不可避免地会造成固体发动机绝热层关键部位时常发生撕裂、虚粘、粘结不良、脱粘等质量问题,影响了发动机的质量和工作的可靠性。通过分析9621绝热材料的基础配方,发现影响9621材料性能波动的原因是:配方中的温石棉组分与橡胶基体材料相容性不好、分散不均匀,它与基体材料既不发生化学反应又没有较强的吸附作用。确定了对9621材料进行改性研究的技术途径:一是用碳纤维替代部分温石棉;二是在配方中引入偶联剂。试验表明用碳纤维替代温石棉能够稳定9621绝热材料的力学性能和粘结性能,改性配方在碳纤维和温石棉各占50%时的性能达到最佳指标;在9621配方中引入KH550偶联剂使绝热材料的力学性能稳定,并提高了粘结强度,偶联剂的最佳用量为1%。9621绝热材料改性研究从实践上解决了绝热材料力学性能波动大、延伸率偏低、与壳体和推进剂粘结性能差的实际问题。