论文部分内容阅读
塑料粘结炸药（Polymer Bonded eXplosive，PBX）的力学性能是衡量其质量的一项重要指标，PBX中使用的粘结剂显著影响其力学性能。粘结剂种类确定后，粘结剂的表面性质对粘结性能影响巨大。因此，改善粘结剂的表面性质，对于提高PBX的力学性能和抗老化性能，提高炸药件的长贮可靠性及开发新的钝感高能炸药配方具有十分重要的意义。 低温等离子体技术（Low Temperature Plasma technique，LTP）是近年来发展较快的一门材料表面改性技术，本研究采用LTP技术对氟橡胶进行表面改性，考察了改性后的氟橡胶应用于三氨基三硝基苯炸药（TATB）为基的PBX体系中（TATB—PBX）对PBX力学性能的影响，结果表明将LTP技术运用到PBX中，对提高PBX的综合性能是行之有效的。 使用O2，Ar，空气的低温等离子气体对氟橡胶表面进行不同处理条件处理，通过测试表面接触角的方法分析表面处理时间和放电功率等条件对材料表面改性效果的影响，表明当使用Ar等离子气体时，采用100W、10min、60ml／min的处理条件对氟橡胶表面有很明显的改性效果。研究O2，Ar对氟橡胶F2311表面等离子气体处理后的时效性，表明LTP处理后的氟橡胶表面离开等离子环境后，表面活性降低，其中Ar处理后的F2311表面由于可形成一层交联膜，使材料表面在相当长的一段时间内呈现相对稳定状态，测试表明其表面接触角较慢增长，表面能较慢降低。 对比研究材料气体处理前后的表面能，并用SEM、FT-IR、XPS等手段对表面结构进行表征，表明LTP处理后的氟橡胶，表面可生成大量如-OH、-O-OH、-C=O等活性基团；这些基团能显著降低水及二碘甲烷等液体在材料表面的接触角，提高材料表面能；进一步分析改性机理，表明O2和含O2的空气等非聚合性反应性气体，其LTP是直接通过气体离解成自由基并进一步氧化生成含过氧基或羟基的活性基团，其对氟橡胶的表面改性主要是通过氧化、刻蚀二种作用产生；而非聚合性非反应性气体Ar，其LTP则是通过气态原子促使氟橡胶表面离解生成新的自由基，再进一步在材料表面生成活性基团，对氟橡胶的表面改性主要是通过交联、氧化、刻蚀三种作用产生。·介利用Ar等离子体和loow、lomin、6om腼i。的一次气体处理条件和一oow、Zmin.“oml/min的买堕述处理圣件研究了在氟橡胶表面的接枝改性。通过在氟橡胶表面接枝丙烯酸、苯乙烯、丙烯酸+丙烯酞胺以及聚乙二醇等单体，并用sEM、FT-IR、XPs等手段对接枝的表面结构进行表征。分析接枝单体种类和本体材料对改性效果的影响，表明在氟橡胶衣面些技丙…绩.酸土困烯醚胶的改性效果最好。 研究几。，;表面接枝丙烯酸+丙烯酞胺在不同二次气体处理条件下的接枝改性，表明仅需较短的二次气体处理时间，即可使F23，;表面接枝改性具有很好的效果。分析认为F23 14经过浸泡后，材料表面吸附了单体分子，在材料被重新置入等离子体环境后，材料表面的本体分子与单体分子再次生成自由基，并进一步生成交联膜，若二次处理时间过长，则单体分子将在持续等离子轰击下，进一步离解成小分子量自由基，这些小分子量自由基对材料表面的改性作用类似于直接在材料表面的气体等离子处理，其表面活性由于时效性原理而很J决失活。 利用接枝改性后的F231;制备了塑料粘结炸药。探伤实验表明，改性PBX药柱的成型性良好，内部无缺陷。测试改性PBX药柱的力学性能，并与未改性PBX药柱力学性能进行对比，表明改性PBX药柱的压缩强度有明显提高，劈裂强度和线膨胀系数与未改性PBX药柱相当。利用微丝笠宜;越双乒314表面进行初步改性研究，FT-IR测试表明氟橡胶表面引入了一c一。、一OH等活性基团;接触角测试表明氟橡胶表面能有一定程度提高。