NTO与黏结剂的界面作用

采用DCAT 21型动态接触角/表面张力仪测量了NTO、GAP、HTPB、聚氨酯的接触角,通过接触角计算出NTO、GAP、HTPB、聚氨酯的表面自由能,并计算了NTO与GAP、HTPB、聚氨酯之间的黏合功W和铺展系数S。NTO-GAP、NTO-HTPB和NTO-聚氨酯界面之间的黏合功分别为114.59、76.13和101.81N/m,铺展系数为63.57、33.14和53.27 N/m。结果表明,NTO与GAP、HTPB、聚氨酯界面之间的相互作用大小顺序为NTO-GAPNTO-聚氨酯NTO-HTPB。红外光谱研究结果也显示,NTO-聚氨酯的界面相互作用比NTO-HTPB的界面相互作用强。     

PAN–b–PHEA和PAN–b–P(HEA–g–AEFC)与复合固体推进剂组分的表界面性能

采用动态接触角表面张力仪,研究了PAN–b–PHEA(PAN为聚丙烯腈,HEA为2–羟乙基丙烯酸酯)和PAN–b–P(HEA–g–AEFC)(AEFC为二茂铁甲酸(2–丙烯酰氧乙基)酯)键合剂与不同固体填料(黑索今(RDX)、奥克托今(HMX)、高氯酸铵(AP)、六硝基六氮杂异伍兹烷(CL–20)、Al粉)以及黏合剂体系(端羟基聚丁二烯(HTPB)、星型叠氮缩水甘油醚(S–GAP))间的表界面性能。结果表明:PAN–b–P(HEA–g–AEFC)与配方组分间的黏附功关系为CL–20>HTPB>HMX>RDX>Al粉>S–GAP>AP;PAN–b–PHEA与配方组分间的黏附功关系为CL–20>HTPB>HMX>RDX>Al粉>S–GAP>AP。     

界面对含RDX双基发射药力学性能的影响（英文）

以5类RDX为例,对不同RDX含量的双基发射药在20℃和50℃下进行抗压性能、抗冲击性能及其黏结剂表面能的实验研究,拟用界面微观参量表征非均质发射药宏观力学性能。结果表明,可通过测算黏结剂与RDX间界面能与黏附功,定义微观参量"单位质量界面黏附能"来表征宏观力学性能,并得出此黏附能与对应含量RDX发射药的力学性能参数(屈服应力、体积变形冲击功)之间可由方程b=a+be~(-x/t)拟合。     

少烟NEPE推进剂的表面和界面性能

根据表面和界面化学原理,应用动态接触角测量仪和表面-界而张力仪测试了少烟NEPE推进剂的黏合剂体系(PNT)、填料(HMX、AP和Al粉)和键合剂的表面和界面性能.结果表明,填料(HMX、AP和Al粉)与黏合剂体系(PNT)的界面张力(γsl)大小顺序为:γAl/PNT＜γAP/PNT＜γHMX/PNT,填料与黏合剂体系的黏附功(Wa)大小顺序为:Wa(Al/PNT)＞Wa(HMX/PNT)＞Wa(AP/PNT);键合剂能够自发吸附和分散在推进剂的填料(HMX、AP和Al粉)表面和黏合剂体系中;在推进剂制备过程中,键合剂吸附于填料表面形成的界面能够稳定保持在黏合剂体系中;键合剂能明显提高推进剂的强度和模量,改善填料颗粒与黏合剂体系的界面粘结性能,这与表面性能测试结果一致.     

端环氧聚丁二烯与固体填料之间表界面性能的研究

为了解推进剂中黏合剂与固体填料之间的界面性能,以端环氧聚丁二烯(ETHTPB)为黏合剂,以Al(铝粉)、AP(高氯酸铵)、RDX(黑索金)和HMX(奥克托金)为填料,采用动态接触角测量仪和界面张力仪对黏合剂与固体填料之间的性能(如接触角、表面张力、界面张力、黏附功和铺展系数等)进行了表征和计算。研究结果表明:ETHTPB的表面张力较小,在固体推进剂组分表面易铺展;ETHTPB与固体填料之间的黏附功大小依次为Wa(ETHTPB-AP)Wa(ETHTPB-RDX)Wa(ETHTPB-HMX)Wa(ETHTPB-Al),ETHTPB与固体填料之间的铺展系数大小依次为SSL(ETHTPB-AP)SSL(ETHTPB-RDX)SSL(ETHTPB-HMX)SSL(ETHTPB-Al)。     

花生壳粉表面性能及木塑复合材料界面性能的研究

通过动态法研究了浸润粉层的液体质量的平方随时间的变化规律,测定了不同探测液对花生壳的接触角。采用平衡接触角仪测定了探测液对改性聚乙烯的接触角,进而根据Focks理论推导出花生壳和改性聚乙烯的表面自由能及其极性分量和非极性分量,并计算出花生壳粉/聚乙烯复合材料的界面张力和黏附功。结果表明:相容剂Bondyram 5108的加入,使聚乙烯的极性分量和非极性分量都不同程度地增加,改善了花生壳粉在聚乙烯基体中的分散性,降低了复合材料的界面张力,增大了黏附功。     

硼与HTPB黏合剂基体的界面作用

制备了含硼丁羟(HTPB)胶片,通过扫描电镜(SEM)分析了胶片断面形貌,并采用庞氏kv值法考察了B/HTPB黏合剂基体的界面作用,结果显示B/HTPB黏合剂基体界面作用良好。通过傅里叶红外(FT–IR)光谱分析,B与HTPB黏合剂基体界面作用机理为B与—NHCOO—基团中C—O键的O存在配位作用,这增强了B/丁羟聚氨酯界面作用。     

新型发射药组分间相容性的研究

研究由RDX、聚氨酯黏合剂、键合剂组成的火药的内相容性,采用差示扫描量热法进行测定。测定不同加热速率下的峰温,通过峰温求得加热速率趋于零时试样的峰温Tp0、单独体系相对于混合体系分解峰温的改变量ΔTp及表观活化能改变率ΔE∶Ea,考察了键合剂、聚氨酯黏合剂与RDX之间的相容性。研究结果表明,键合剂、聚氨酯黏合剂与RDX的相容性均较差。     

嵌段型中性聚合物键合剂在NEPE推进剂中的初步应用

采用扫描电镜和力学性能测试技术,对比研究了嵌段型中性聚合物键合剂QD–06和中性聚合物键合剂(NPBA)对黑索今(RDX)粒子的包覆性能以及在硝酸酯增塑聚醚(NEPE)推进剂中的键合效果。结果表明,QD–06包覆RDX的表面更加圆滑,颗粒间团聚现象明显,其包覆能力优于NPBA;QD–06能显著提高固体推进剂的常温和高温力学性能,大幅改善推进剂脱湿现象,其键合效果优于NPBA。     

复合固体推进剂用键合剂的研究进展

键合剂是改善黑索金(RDX)、奥克托金(HMX)等硝胺和氧化剂填料与黏合剂间界面作用的关键功能材料,也是提高推进剂力学性能的有效、方便、实用的策略。综述复合推进剂中硼酸酯(BEBA)与中性聚合物(NPBA)等键合剂的研究进展,归纳了键合剂的作用机理,梳理了当前和未来高性能推进剂用键合剂的发展动向,针对不同的黏合剂体系和新的固化方式等发展趋势,设计具有多种功能基团的键合剂结构,积极开发可同时与硝胺、氧化剂及黏合剂相匹配的键合剂,进一步完善补充键合机理,以满足高新武器系统对高力学性能推进剂的需求。     

键合剂对HTPB与Al/Al2O3之间界面作用的分子模拟

采用分子动力学(MD)方法和COMPASS力场,研究了键合剂对丁羟推进剂中端羟基聚丁二烯(HTPB)与Al/Al2O3之间界面的吸附能与力学性能.结果表明,键合剂在Al2O3晶面的吸附能高于HTPB在Al2O3晶面的吸附能,而在Al晶面的规律并不明显.键合剂(TEA)与HTPB在Al2O3晶面吸附能远高于在Al晶面,Al2O3晶体(010)晶面高于 (001)晶面,Al晶体(001)晶面高于(011)晶面.两晶面中吸附能愈高,力学性能愈好.几种键合剂对吸附体系力学性能(弹性模量)的作用次序:TAZ＞TEA＞MAPO·HAC＞MAPO＞HX-752.     

RDX/AP/HTPB复合推进剂老化的研究

本文采用高温加速老化的方法,通过测定RDX/AP/HTPB复合推进剂单轴拉伸力学性能、硬度、交联密度和线性燃速等参数随老化时间的变化,利用扫描电镜等实验手段,研究了RDX/AP/HTPB复合推进剂的老化。此外,还测得了这类推进剂的热失重曲线。结果表明,以RDX部分取代AP后,提高了推进剂的热稳定性。     

RDX/AP/HTPB复合推进剂老化的研究

本文采用高温加速老化的方法,通过测定 RDX/AP/HTPB 复合推进剂单轴拉伸力学性能、硬度、交联密度和线性燃速等参数随老化时间的变化,利用扫描电镜等实验手段,研究了 RDX/AP/HTPB 复合推进剂的老化。此外,还测得了这类推进剂的热失重曲线。结果表明,以 RDX 部分取代 AP 后,提高了推进剂的热稳定性。     

HTPB/Al/AP/RDX复合推进剂组元之间相互作用研究

为了探索HTPB/Al/AP/RDX复合推进剂组元之间的相互作用,用DSC和TG-DTG方法以及分解反应动力学计算研究了递增组元的4个混合体系(包括HTPB黏合剂体系、HTPB/Al、HTPB/Al/AP和HTPB/Al/AP/RDX推进剂体系)中各组元之间的相互作用。结果表明,DTG峰温以及反应速率常数k可以表征各组元之间的相互作用,其DSC和TG过程可以分为3个阶段;除Al外,各组元之间存在相互作用,各阶段的质量损失测定值与按组分含量计算的加合值吻合得相当好,表明各组元并没有明显的跨阶段分解;AP与HTPB黏合剂的分解温度区间接近或部分重叠,在HTPB/Al/AP和HTPB/Al/AP/RDX的混合体系中发生了强烈氧化还原作用:四组元体系中RDX在200℃及220℃的速率常数k分别为1.53和6.81s-1,均大于单质RDX在同一温度下的速率常数1.33×10-6和1.06×10-5s-1,说明AP可以加速RDX的分解,但RDX对AP或(AP+HTPB)分解的影响呈现复杂的情况,由于HTPB/Al/AP和HTPB/Al/AP/RDX两体系中AP与HTPB的共同分解过程中存在“等动力学点”(308.0℃),温度低于此点时(AP+HTPB)分解速率常数k因RDX存在而下降,而当温度高于此点时则该k值因RDX存在而增大。通过RDX分解机理解释了存在这种现象的原因。     

硬脂酸包覆超细RDX及其撞击感度

为改善超细RDX的性能,采用硬脂酸(SA)为钝感添加剂,获得了以超细RDX为基的钝感混合炸药.通过测试接触角、计算表面能验证其包覆可行性,SA能够包覆UFRDX.用扫描电镜对包覆后的样品进行表征验证,并测试了SA包覆后的超细RDX的撞击感度.结果表明,其表面形貌得到明显改善,SA可降低其撞击感度,说明钝感剂SA的加入是降低炸药撞击感度的有效方法.     

HTPB/Al/AP/RDX复合推进剂组元之间相互作用研究

为了探索HTPB/Al/AP/RDX复合推进剂组元之间的相互作用,用DSC和TG-DTG方法以及分解反应动力学计算研究了递增组元的4个混合体系(包括HTPB黏合剂体系、HTPB/Al、HTPB/Al/AP和HTPB/Al/AP/RDX推进剂体系)中各组元之间的相互作用。结果表明,DTG峰温以及反应速率常数k可以表征各组元之间的相互作用,其DSC和TG过程可以分为3个阶段;除Al外,各组元之间存在相互作用,各阶段的质量损失测定值与按组分含量计算的加合值吻合得相当好,表明各组元并没有明显的跨阶段分解;AP与HTPB黏合剂的分解温度区间接近或部分重叠,在HTPB/Al/AP和HTPB/Al/AP/RDX的混合体系中发生了强烈氧化还原作用:四组元体系中RDX在200℃及220℃的速率常数k分别为1.53和6.81s~(-1),均大于单质RDX在同一温度下的速率常数1.33×10~(-6)和1.06×10~(-5)s~(-1),说明AP可以加速RDX的分解,但RDX对AP或(AP+HTPB)分解的影响呈现复杂的情况,由于HTPB/Al/AP和HTPB/Al/AP/RDX两体系中AP与HTPB的共同分解过程中存在"等动力学点"(308.0℃),温度低于此点时(AP+HTPB)分解速率常数k因RDX存在而下降,而当温度高于此点时则该k值因RDX存在而增大。通过RDX分解机理解释了存在这种现象的原因。     

RDX表面能及其分量的测定

采用Washburn薄层毛细渗透技术测定了RDX粉体的接触角和表面能及其色散、极化、电子受供体分量.选用非极性的二碘甲烷和1-溴萘作为测定RDX表面能色散分量的探针液体,极性的乙二醇和甲酰胺作为测定RDX表面能极性分量和酸、碱分量的探针液体.通过测定不同探针液体的渗透曲线,发现基于不同探针液体分子的接触角获得的RDX粉体的表面能成分彼此一致,RDX的总表面能(40.20 mJ · m-2)与理论计算结果(40.60 mJ · m-2)基本一致.测得的色散分量为23.71 mJ · m-2,极性分量为16.49 mJ · m-2,电子受体分量为1.149 mJ · m-2,电子供体分量为51.87 mJ · m-2.结果表明,在RDX的表面能中,色散分量占主要部分,而且在极性分量中电子供体碱性分量明显大于电子受体酸性分量.     

少烟低特征信号推进剂用高效键合剂研究

针对丁羟(HTPB)推进剂配方中添加少烟消焰材料用于改善其烟雾特性,造成配方体系界面复杂、药柱力学性能不佳的问题,选用多乙烯多胺和氯乙醇为原料,合成了多胺多羟基中间体;以低相对分子质量二元醇和硼酸三正丁酯为原料,合成了环状硼酸酯中间体;采用多胺多羟基中间体和环状硼酸酯中间体为原料,合成了3种新型键合剂。将其应用于HTPB推进剂装药配方试验,结果表明,相比在用的硼酸酯键合剂BA—5—JH,新合成的键合剂均能显著提高推进剂的常、高、低温力学性能,改善药浆的工艺性能,其中BA—2效果最佳。     

键合剂对RDX/HTPB推进剂界面粘结效能的影响

应用接触角测定仪测试了几种键合剂对ＲＤＸ／ＨＴＰＢ界面粘结效能的影响。选择了两种键合剂制备了ＲＤＸ／ＨＴＰＢ推进剂，测定了推进主 单轴拉伸力学性能和单拉伸破坏能。结果表明，键合改善ＲＤＸ／ＨＴＰＢ推进剂力学性能的主要原因在于它们改善了ＲＤＸ颗粒与ＨＴＰＢ粘结剂基体间的界面粘结效能。     

多种键合剂与CL-20界面的相互作用机理

选用4种键合剂对CL-20晶体进行包覆,通过X射线光电子能谱（XPS）和显微红外光谱（MIR）研究了包覆性能及其界面相互作用机理.结果表明,键合剂可以在CL-20表面形成一层粘附层以及键合剂与CL-20的NO2基团存在诱导效应,从而证明了键合剂对CL-20有良好的包覆性能.