论文部分内容阅读
针对乳胶基质安全性研究领域较少关注的大药量样品热分解特性、车载基质运输过程危险性和化学敏化剂使用安全性等几个问题,开展相关试验研究。针对大药量乳胶基质热分解特性研究较少的问题,采用不同试验药量的仪器和试验方法研究不同药量的乳胶基质的热分解性能。试验结果表明,在试验量较小的非绝热状态下的差示扫描量热法(Differential Scanning Calorimetry,DSC)试验中硝酸铵样品的初始分解温度小于乳胶基质样品的初始分解温度,在试验量稍大一些的绝热状态的和加速量热法(Accelerating Rate Calorimeter,ARC)试验中,前者大于后者,两种测试方法的差异主要由测试机理的差异、试验样品量偏小以及硝酸铵热分解特性等因素引起。而在试验量更大的改进的通风管试验(Modified Vented Pipe Tests,MVPT)中,硝酸铵和乳胶基质样品的初始热分解温度更低。比较DSC、ARC试验与MVPT试验结果,可见大药量的样品在受热时更容易发生热分解,样品的试验药量与热分解之间存在明显的尺度效应,并且在大规模的储运条件下,硝酸铵比乳胶基质更不易散热,升温更为迅速。针对车载乳胶基质运输过程中环境因素影响安全性的问题,采用高低温试验和振动试验方法模拟环境刺激进行加速老化处理,测定乳胶基质老化后硝酸铵析出量、电导率和粘度等理化性质。试验结果表明温度刺激对试验乳胶基质样品稳定性的影响较为明显,振动刺激对试验乳胶基质样品稳定性的影响较小,而温度和振动刺激叠加老化作用对乳胶基质样品稳定性的影响最为显著。采用DSC热分析、大药量慢速升温试验和简化通风管试验对经历温度冲击的车载乳胶基质进行热稳定性测试,结果表明乳胶基质样品的热稳定性随着温度冲击的时间和试验药量的增加而降低。采用ANE(Ammonium Nitrate Emulsion)隔板实验和克南实验对经历温度冲击的车载乳胶基质进行测试,结果表明乳胶基质样品对冲击波的感度随加速老化周期的增加而增高,在相对封闭条件下加热的响应特性随加速老化周期的增加而增高。针对乳胶基质的化学敏化剂使用安全性问题,采用DSC、ARC、大药量慢速升温试验和杜瓦瓶恒温试验方法研究了乳胶基质中混入结晶亚硝酸钠的热稳定性。非绝热状态下的DSC试验和绝热状态的ARC试验结果均表明,结晶亚硝酸钠能明显加速硝酸铵和乳胶基质的热分解,降低了样品混合体系的热稳定性。基于以上测试结果的动力学分析结果也证实了这一点。大药量慢速升温试验结果表明,随着混入结晶亚硝酸钠的增加,样品混合体系起始反应温度降低,使体系升温加剧,体系最高反应温度升高,反应时间提前。杜瓦瓶恒温试验结果表明,硝酸铵-结晶亚硝酸钠(2.5%添加量)样品混合体系在不大于40℃时热稳定性良好,而达到45℃及以上时热稳定性即会变差,而乳胶基质-结晶亚硝酸钠(2.5%添加量)样品混合体系不大于100 ℃时热稳定性仍然良好。而硝酸铵在环境温度为40℃,亚硝酸钠添加比例不大于2.50%时,或环境温度为45 ℃,添加比例不大于0.25%时,体系热稳定性较好。而乳胶基质在环境温度为高达100℃时,亚硝酸钠添加比例不大于2.50%时,体系热稳定性仍较好。