火药用挤注包覆材料的制备与性能研究

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本文成功制备了一种加工性能很好的低温(100-130℃)可挤注的火药包覆材料,此包覆材料由共聚物树脂、耐烧蚀填料、增塑剂等添加剂共混后挤出制得。此火药挤注包覆材料的制备包括:一、用于火药挤注包覆材料的专用树脂的制备,该专用树脂是甲基丙烯酸丁酯/苯乙烯共聚物,合成方法选用的是悬浮聚合法,确定的最佳合成工艺为:以聚乙烯醇为分散剂,过氧化苯甲酰作为引发剂,水油比为6:1,机械搅拌的速率为300r·min-1,所用的聚合单体是甲基丙烯酸丁酯和苯乙烯的混合单体,单体的比例分别为8:2,7:3,6:4和5:5,制得的共聚物在结构上具有一定的规整性。运用红外光谱分析、X射线衍射光谱分析、核磁共振波谱分析、DSC等测试手段表征所获得的共聚物粒子。通过热失重分析仪对共聚物的热稳定性进行测试分析,结果显示:苯乙烯与甲基丙烯酸丁酯的共聚可以改善聚甲基丙烯酸丁酯的热稳定性能。同时,通过毛细管流变仪对共聚物粒子的熔体流动性能进行测试,并研究了增塑剂邻苯二甲酸二丁酯(DBP)对聚合物熔体流变性能的影响。得到了加工性能达到最优时的工艺条件是:苯乙烯:甲基丙烯酸丁酯=40:60(单体的质量比),加工温度为120~130℃,加入15%-20%的增塑剂,剪切速率控制在1000s-1左右。二、将火药包覆材料的专用共聚物树脂与甲基硅树脂、核-壳结构硅橡胶进行共混挤出。其中,甲基硅树脂是由甲基三甲氧基硅烷经水解缩聚的方法制备得到的,而核-壳硅橡胶是用乳液聚合法制备而得。对包覆材料的力学性能、热稳定性能、耐烧蚀性能及其熔体流动性能进行测试,并将包覆材料置于空气中燃烧,观察其燃烧过程并对燃烧产物进行红外、XPS等性能测试。结果显示,本实验制得的火药用挤注包覆材料是低温可加工的具有良好力学性能及耐烧蚀性能的包覆材料。
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