用于PBX的偶聯(lián)劑及聚氨酯粘結(jié)劑研究.pdf

1、本文研究制備了含硼偶聯(lián)劑以提高氟聚物/TATB界面作用和粘合強(qiáng)度；另一方面，對(duì)熱塑性聚氨酯彈性體(TPU)合成、分子結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)其力學(xué)性能、阻尼性能影響規(guī)律性進(jìn)行研究，獲得了具有優(yōu)異力學(xué)性能、阻尼性能和粘結(jié)性能，適于PBX的高性能粘結(jié)劑，有效提高了PBX的機(jī)械性能，降低感度，提高其安定性。 通過(guò)分子設(shè)計(jì)，研究制備了一系列含硼偶聯(lián)劑，利用硼原子與含氟聚合物中氟原子形成良好的配位鍵作用，并在偶聯(lián)劑分子中引入與TATB相似或有鍵合作用的

2、基團(tuán)，達(dá)到分子橋的連接作用，以期提高氟聚物/TATB復(fù)合材料的界面作用。通過(guò)接觸角測(cè)定，計(jì)算了經(jīng)偶聯(lián)劑改性前后氟聚物與TATB的界面張力和粘附功，用FTIR、XPS和SEM對(duì)偶聯(lián)劑的界面作用進(jìn)行了分析，并用巴西實(shí)驗(yàn)測(cè)試了TATB基PBX的機(jī)械性能。結(jié)果表明，含硼偶聯(lián)劑能夠降低TATB與氟聚物之間的界面張力，提高粘附功。偶聯(lián)劑對(duì)炸藥本體沒(méi)有破壞，偶聯(lián)劑中的胺基可與TATB中的硝基形成氫鍵作用。偶聯(lián)劑CA-4可以提高TATB基PBX的力學(xué)性

3、能。 TPU與氟聚物相比，具有優(yōu)異的力學(xué)性能、阻尼性能及粘結(jié)性能，是PBX體系的高性能粘結(jié)劑。本文通過(guò)改變TPU分子的結(jié)構(gòu)參數(shù)(分子量，異氰酸酯種類(lèi)，硬段含量，軟段種類(lèi)，軟段分子量，擴(kuò)鏈劑種類(lèi))，用本體聚合一步法合成了一系列TPU，并分析了其力學(xué)性能及動(dòng)態(tài)力學(xué)性能，結(jié)果表明，TPU選用MDI和PBA作為軟硬段具有較好的綜合性能，增加硬段質(zhì)量分?jǐn)?shù)可以增加TPU的硬度，降低斷裂伸長(zhǎng)率，阻尼峰向高溫方向移動(dòng)；增加軟段分子量可以增加熱塑

4、性聚氨酯彈性體的拉伸強(qiáng)度、硬度，降低斷裂伸長(zhǎng)率，并使阻尼值降低，阻尼峰向低溫方向移動(dòng)；增加擴(kuò)鏈劑長(zhǎng)度，拉伸強(qiáng)度和硬度依次降低，斷裂伸長(zhǎng)率上升，阻尼性能上升，增加擴(kuò)鏈劑側(cè)基可以增加阻尼性能。用FTIR、GPC和AFM分析了TPU的分子結(jié)構(gòu)、微相結(jié)構(gòu)，分子量及其分布，結(jié)果表明，合成的TPU分子量高，分子量分布窄，性能穩(wěn)定，在TPU的分子中，存在微相分離，硬段相均勻分布于軟段相之中，起到增強(qiáng)作用。將所合成的TPU(CMA-14)對(duì)炸藥進(jìn)行包覆

5、，研究了其與炸藥之間的界面張力和粘附功，并用含硼偶聯(lián)劑和鈦酸酯偶聯(lián)劑進(jìn)行表面處理，結(jié)果表明，CMA-14與TATB和HMX的界面張力小于F<,2314>，粘附功要大于F<,2314>，具有較好的粘結(jié)性能，含硼偶聯(lián)劑和鈦酸酯偶聯(lián)劑可進(jìn)一步提高TPU與TATB之間的界面性能，提高粘附功。將包覆好的PBX造型粉進(jìn)行機(jī)械感度測(cè)試，并采用壓縮強(qiáng)度與巴西實(shí)驗(yàn)測(cè)試了PBX力學(xué)性能，采用SEM分析了CMA-14的包覆效果。結(jié)果表明，CMA-14包覆的P