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火炸药学报 2024年

作者：曾柯李兆乾石先锐朱娟李纯志沈金朋裴重华西南科技大学环境友好能源材料国家重点实验室西安近代化学研究所泸州北方化学工业股份有限公司

发射药是身管武器的发射能源，硝化纤维素（NC）是其主要组成成份之一。发射药的制备工艺主要是“塑化-挤出”成型，塑化效果对发射药质量好坏起着至关重要的作用，但目前对塑化效果评判方法十分有限。为了研究发射药塑化过程中的特征... 详细信息

发射药是身管武器的发射能源，硝化纤维素（NC）是其主要组成成份之一。发射药的制备工艺主要是“塑化-挤出”成型，塑化效果对发射药质量好坏起着至关重要的作用，但目前对塑化效果评判方法十分有限。为了研究发射药塑化过程中的特征参数，实验基于双螺杆塑化-挤出的方法，研究了溶剂、增塑剂种类和塑化时间对单基药塑化工艺的影响。利用Owens三液法计算乙酸乙酯（EAC）、四氢呋喃（THF）、丙酮（ACE）和1:1醇酮混合溶剂塑化后NC的表面张力，结果表明1:1醇酮混合溶剂塑化90 min后NC表面张力最高（43.07 mN/m），且不会粘壁粘杆，是本研究中最为合适的溶剂。通过接触角计算不同塑化时间时不同含氮量（12.14%、12.80%和13.45%）NC的表面张力，其表面张力最大值均出现在90 min，拉伸力学性能研究表明塑化时间为90 min时，12.80%NC的单基药同时具有最大抗拉强度39.10 MPa和最大断裂伸长率16.9%，与经验法判断塑化效果较好的时间一致。进一步研究了不同增塑剂对表面张力的影响，含氮量12.14%和12.80%NC表面张力最大值随着增塑剂含量的增加均提前至60 min出现，13.45%NC表面张力最大值仍于90 min时出现，对应条件下，各组样品的抗拉强度及断裂伸长率与表面张力具有相同的变化趋势。因此，NC塑化过程中，表面张力与溶剂、增塑剂和塑化时间相关，且与拉伸力学性能变化趋势具有一致性，可作为发射药塑化效果初步判断的特征参数之一。

关键词：硝化纤维素增塑剂表面张力塑化时间

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