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高聚物粘结炸药(PBX)是目前广泛使用的一类复合炸药,TATB(1,3,5-三氨基-2,4,6-三硝基苯)是一种钝感、高能单质炸药,以TATB为基的PBX应用十分广泛。但由于其极强的分子内和分子间氢键作用,使其表面能很低,难于粘结。氟聚物是通常用于TATB基PBX的粘结剂,其分子间凝聚力低,表面自由能极低,难于被液体或固体浸润或粘着,严重影响其与填料、或其它聚合物间的界面相容性及其共混复合材料的性能。本文研究制备了含硼偶联剂以提高氟聚物/TATB界面作用和粘合强度;另一方面,对热塑性聚氨酯弹性体(TPU)合成、分子结构参数对其力学性能、阻尼性能影响规律性进行研究,获得了具有优异力学性能、阻尼性能和粘结性能,适于PBX的高性能粘结剂,有效提高了PBX的机械性能,降低感度,提高其安定性。通过分子设计,研究制备了一系列含硼偶联剂,利用硼原子与含氟聚合物中氟原子形成良好的配位键作用,并在偶联剂分子中引入与TATB相似或有键合作用的基团,达到分子桥的连接作用,以期提高氟聚物/TATB复合材料的界面作用。通过接触角测定,计算了经偶联剂改性前后氟聚物与TATB的界面张力和粘附功,用FTIR、XPS和SEM对偶联剂的界面作用进行了分析,并用巴西实验测试了TATB基PBX的机械性能。结果表明,含硼偶联剂能够降低TATB与氟聚物之间的界面张力,提高粘附功。偶联剂对炸药本体没有破坏,偶联剂中的胺基可与TATB中的硝基形成氢键作用。偶联剂CA-4可以提高TATB基PBX的力学性能。TPU与氟聚物相比,具有优异的力学性能、阻尼性能及粘结性能,是PBX体系的高性能粘结剂。本文通过改变TPU分子的结构参数(分子量,异氰酸酯种类,硬段含量,软段种类,软段分子量,扩链剂种类),用本体聚合一步法合成了一系列TPU,并分析了其力学性能及动态力学性能,结果表明,TPU选用MDI和PBA作为软硬段具有较好的综合性能,增加硬段质量分数可以增加TPU的硬度,降低断裂伸长率,阻尼峰向高温方向移动;增加软段分子量可以增加热塑性聚氨酯弹性体的拉伸强度、硬度,降低断裂伸长率,并使阻尼值降低,阻尼峰向低温方向移动;增加扩链剂长度,拉伸强度和硬度依次降低,断裂伸长率上升,阻尼性能上升,增加扩链剂侧基可以增加阻尼性能。用FTIR、GPC和AFM分析了TPU的分子结构、微相结构,分子量及其分布,结果表明,合成的TPU分子量高,分子量分布窄,性能稳定,在TPU的分子中,存在微相分离,硬段相均匀分布于软段相之中,起到增强作用。将所合成的TPU(CMA-14)对炸药进行包覆,研究了其与炸药之间的界面张力和粘附功,并用含硼偶联剂和钛酸酯偶联剂进行表面处理,结果表明,CMA-14与TATB和HMX的界面张力小于F2314,粘附功要大于F2314,具有较好的粘结性能,含硼偶联剂和钛酸酯偶联剂可进一步提高TPU与TATB之间的界面性能,提高粘附功。将包覆好的PBX造型粉进行机械感度测试,并采用压缩强度与巴西实验测试了PBX力学性能,采用SEM分析了CMA-14的包覆效果。结果表明,CMA-14包覆的PBX的压缩强度,模量,巴西实验破坏强度,压缩应变均要高于F2314,具有较好的机械性能。CMA-14包覆的PBX具有较低的感度,其撞击感度和摩擦感度值分别为76%和28%。CMA-14包覆TATB颗粒包覆完全,表面平整,无晶粒外露,包覆效果比F2314好。