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兵器装备工程学报 2022年第4期43卷 293-298页

作者：邢曦伟袁俊明李杨沙洪博罗一鸣蒋秋黎中北大学环境与安全工程学院太原030051 西安近代化学研究所西安710065

采用分子动力学方法建立了共混分子模型,利用COMPASS力场计算了不同温度下含能热塑性弹性体gap-etpe含量对DNTF炸药的结合能、力学性能和键长的影响并获得相应规律。结果表明:gap-etpe与DNTF结合能随温度的升高先增大后减小,在300 K时,... 详细信息

采用分子动力学方法建立了共混分子模型,利用COMPASS力场计算了不同温度下含能热塑性弹性体gap-etpe含量对DNTF炸药的结合能、力学性能和键长的影响并获得相应规律。结果表明:gap-etpe与DNTF结合能随温度的升高先增大后减小,在300 K时,结合能达到峰值;而不同含量的gap-etpe与DNTF结合能随gap-etpe含量增大呈先上升然后下降的抛物线趋势,其中10%的gap-etpe与DNTF的结合能最大;少量gap-etpe可以使得DNTF炸药刚性减弱,延展性增强,若继续提高gap-etpe的含量,则对gap-etpe/DNTF混合体系的力学性能影响不大;少量gap-etpe的引入可以明显降低DNTF的感度。其降低感度的机制主要是gap-etpe可以抑制DNTF中的C-NO_(2)的分解,总体上含量越高,抑制效果越好,另外,gap-etpe对DNTF中的N=O键的分解也有一定抑制作用。

关键词：混合炸药 gap-etpe DNTF 力学性能结合能

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gap-etpe基复合熔铸载体炸药制备及安全性能研究

GAP-ETPE基复合熔铸载体炸药制备及安全性能研究

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作者：邢曦伟中北大学

学位级别：硕士

熔铸炸药是当前应用最广泛的军用混合炸药,在军用混合炸药中占有重要的地位。传统的TNT基熔铸炸药已不能完全满足新时期武器的不敏感弹药要求,研究发展新一代低熔点含能材料以替代TNT具有强烈的军事需求。因此,在新型熔铸载体炸药研究方... 详细信息

熔铸炸药是当前应用最广泛的军用混合炸药,在军用混合炸药中占有重要的地位。传统的TNT基熔铸炸药已不能完全满足新时期武器的不敏感弹药要求,研究发展新一代低熔点含能材料以替代TNT具有强烈的军事需求。因此,在新型熔铸载体炸药研究方面,国内外科研工作者主要在合成设计和性能表征方面开展了大量研究,但少有含能热塑性弹性体在熔铸炸药中应用的文献报道,在国内也未见其与现有低熔点炸药形成新型熔铸载体炸药性能的报道,相应的基础研究比较薄弱。本论文采用叠氮缩水甘油基聚合物基含能热塑性弹性体(gap-etpe)作为提升低熔点炸药力学性能与装药质量的含能粘结剂,采用高温熔融法与3,4-二硝基呋咱基氧化呋咱(DNTF)、1,3,5-三硝基甲苯(TNT)、2,4-二硝基苯甲醚(DNAN)制备了二元的gap-etpe基系列新型熔铸载体炸药。利用分子动力学模拟方法和制备工艺分析、微观形貌分析、热分析等实验手段,研究了gap-etpe基系列新型熔铸载体炸药的分子间相互作用以及结构与性能;考察了gap-etpe对新型熔铸载体炸药理化性能、爆炸性能以及安全性能的影响;采用扫描电镜显微技术、真空安定性实验研究了gap-etpe基系列新型熔铸载体炸药的微观形貌及相容性,获得的主要结果如下:(1)为预测gap-etpe基熔铸载体炸药性能,采用分子动力学对gap-etpe基熔铸载体炸药进行不同温度下的模拟。发现gap-etpe与DNTF、DNAN、TNT都有较好的结合能力;加入gap-etpe使得DNTF、DNAN、TNT力学性能有普遍的改善,柔性普遍增强,刚性减弱;在DNTF、TNT中加入gap-etpe使热感度有所下降,而DNAN中加入gap-etpe使得DNAN热感度升高。(2)为制备gap-etpe基熔铸载体炸药,研究了gap-etpe基熔铸载体炸药与DNTF、DNAN及TNT的相容性、制备方法,并对制备出的gap-etpe基熔铸载体炸药表征。gap-etpe与DNTF、DNAN、TNT在100℃下具有较好的相容性。(3)为研究gap-etpe基熔铸载体炸药理化及爆炸性能,测试gap-etpe基熔铸载体炸药的密度、粘度以及爆速。测试了gap-etpe基熔铸载体炸药的粘度并对粘度拟合发现:粘度都随着gap-etpe加入量的提高而增加;DNAN的粘度变化最小,DNTF的粘度变化最大。测试爆速并计算不同熔铸载体中的特征爆速发现:TNT、DNTF加入gap-etpe后爆速变化不明显,gap-etpe/DNAN熔铸载体炸药爆速大幅下降。(4)为研究gap-etpe基熔铸载体炸药安全性能,对gap-etpe基熔铸载体炸药进行热分析、机械感度测试和冲击波感度测试。机械感度测试结果表明,gap-etpe对于撞击感度的降感作用更加明显;加入gap-etpe提高了熔铸载体的摩擦感度。通过对15%gap-etpe/DNTF熔铸载体炸药进行冲击波感度实验,得到了gap-etpe可以大幅度降低DNTF冲击波感度的结论。

关键词： gap-etpe 新型熔铸载体炸药理化性能安全性能

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静电纺丝技术制备etpe基多元含能复合纤维

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火炸药学报 2024年第4期47卷 334-343页

作者：王慧金晓明章支梦郑天宇魏娇王宇航高浩峰姜炜张光普南京理工大学化学与化工学院江苏南京210094 西安北方惠安化学工业有限公司陕西西安710302 北京联合大学北京市智能机械创新设计服务工程技术研究中心北京100027

为了探索etpe基多元含能复合纤维的静电纺丝制备工艺,以聚叠氮缩水甘油醚基热塑性弹性体(gap-etpe)为聚合物黏合剂,CL-20、纳米铝粉(n-Al)作为高能组分,采用静电纺丝技术制备了gap-etpe基超细含能复合纤维,并对溶剂、前驱液质量分数、... 详细信息

为了探索etpe基多元含能复合纤维的静电纺丝制备工艺,以聚叠氮缩水甘油醚基热塑性弹性体(gap-etpe)为聚合物黏合剂,CL-20、纳米铝粉(n-Al)作为高能组分,采用静电纺丝技术制备了gap-etpe基超细含能复合纤维,并对溶剂、前驱液质量分数、固相组分配比等关键工艺参数进行了优化;采用扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)对产物形貌进行了表征,采用DSC法分析了复合纤维的热分解性能;测试了复合纤维的机械感度。结果表明,gap-etpe基含能复合纤维静电纺丝制备最佳溶剂为丙酮,产物成丝均匀、表面光滑;在gap-etpe/CL-20质量比为3∶7、前驱液质量分数为50%时,二元超细含能复合纤维(CL_(x)-etpe_(y)-Z)的成丝效果最优,平均直径约为2480nm;在铝粉质量分数为10%、前驱液质量分数为50%时,三元超细含能复合纤维(CL-Al_(m)-etpe-Z)的成丝效果最优,平均直径约为930nm;相比于CL-20,CL_(7)-etpe_(3)-50含能复合纤维热分解峰值温度提前了29℃,加入n-Al之后热分解峰值温度提前了32℃,且优于物理共混物(PM);与CL-20的感度(P=100%、H_(50)=17cm)相比,gap-etpe/CL-20和gap-etpe/CL-20/Al含能复合纤维的摩擦感度(32%和48%)和撞击感度(29cm和43cm)均大幅降低,且低于同配方的物理共混物。

关键词：材料科学含能复合纤维制备工艺静电纺丝 gap-etpe CL-20 n-Al

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gap基热塑性聚氨酯弹性体溶解性能的研究

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科学技术与工程 2016年第6期16卷 259-262页

作者：宋洋杨慧群江杰中北大学化工与环境学院太原030051

用作火药黏结剂的聚氨酯弹性体溶解效果将直接影响火药组分的混合及火药的力学性能。采用八种不同溶剂溶解聚氨酯弹性体,并对其溶解现象、溶解程度及黏度进行初步研究。根据极性相似原则和溶度参数相近原则选择与配制多组溶剂,由乌氏黏... 详细信息

用作火药黏结剂的聚氨酯弹性体溶解效果将直接影响火药组分的混合及火药的力学性能。采用八种不同溶剂溶解聚氨酯弹性体,并对其溶解现象、溶解程度及黏度进行初步研究。根据极性相似原则和溶度参数相近原则选择与配制多组溶剂,由乌氏黏度计测量同一温度下相同浓度待测液的黏度,得出溶解最好的实验方案是极性相似且溶度参数相差不大的丙酮/THF(1∶1)。

关键词：聚氨酯弹性体 gap-etpe 黏结剂溶度参数

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