CL-20@PCHA复合粒子的制备及性能

作     者：文艺蒙 茆俊卿 马宋雨辰 狄阳 刘涛 刘杰 WEN Yi-meng;MAO Jun-qing;MA Song-yu-chen;DI Yang;LIU Tao;LIU Jie

作者机构：南京理工大学国家超细粉体工程技术研究中心江苏南京210094 

出 版 物：《含能材料》 (Chinese Journal of Energetic Materials)

年 卷 期：2024年第32卷第10期

页      面：1040-1048页

核心收录：

学科分类：082604[工学-军事化学与烟火技术] 081704[工学-应用化学] 07[理学] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 0826[工学-兵器科学与技术] 070303[理学-有机化学] 0703[理学-化学] 

主　　题：聚酚胺(PCHA) 六硝基六氮杂异伍兹烷(CL-20) 晶型转变 热稳定性 

摘      要：多晶型六硝基六氮杂异伍兹烷(CL-20)在推进剂体系中因与添加剂接触或环境条件(温度或压力)改变,晶型易发生转变形成混合晶型,导致推进剂结构损伤,性能降低。为阻止溶剂与CL-20的接触,抑制CL-20晶型转变,研究将基于己二胺(HMDA)与邻苯二酚(CCh)氧化自聚合反应生成聚酚胺(PCHA)薄膜,采用水悬浮法在温和的条件下对CL-20炸药晶体进行表面修饰,通过扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、拉曼光谱仪(RAMAN)、X射线衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱仪(XPS)等对表面改性颗粒的形貌结构、包覆物含量、热稳定性及其在乙二醇溶液中的稳定性进行研究。结果表明,HMDA与CCh在温和条件下可对CL-20晶体表面进行修饰,并形成一层致密的PCHA包覆层;溶解称重法和高效液相色谱法(HPLC)测得PCHA包覆物含量约为1%;PCHA包覆将晶型转变温度和热分解温度分别提升了16℃和7℃,通过Kissinger法计算不同升温速率下的热分解活化能E_a发现CL-20@PCHA的活化能较CL-20提高了约8 kJ·mol^(-1),热稳定性得到较大提升;XRD测试结果表明PCHA薄膜可以有效阻隔溶剂与CL-20的接触,减缓CL-20在溶剂中的溶解速率,可有效抑制CL-20的晶型转变。