氟橡胶F2311辐射降解气体产物研究

氟橡胶F2 311在真空、氮气、空气 3种气氛条件下经 5 0kGy以上剂量的γ射线辐照发生了降解反应 ,辐射降解产生的气体用GC -MS分析 ,气体水溶液用离子选择性电极、原子吸收光谱等方法进行了测试。结果表明 ,H2 (在空气气氛中除外 )、HF、HCl、CO2 的量随剂量的增加而增大 ;氮气的存在对F2 311的辐射降解反应具有一定的抑制作用 ;在空气气氛中剂量达到 5 0 0kGy时产生H2 的量为最大 ,剂量再增加时逐渐减小。测定了 3种气氛中辐射降解气体的G值及总分解率。

γ射线对氟橡胶F2311的结构和性能的影响

氟橡胶F2 311在真空、氮气、空气 3种气氛经 5 0— 10 0 0kGy的γ射线辐照后其平均分子量、抗拉强度、断裂伸长率都随剂量的增大而降低 ,凝胶含量随剂量的增大先降低而后升高 ,75 0kGy时达到最低点 ,其玻璃化温度、贮存模量与凝胶含量变化相同。样品的IR分析表明产生了 -CF =CH -、-CF =CF -、-C =O等基团。用SEM观测了辐照后样品的微观形貌。研究表明 ,空气气氛将促进F2 311的辐射降解 ,氮气气氛有一定的抑制作用。

F2311型氟橡胶辐射作用下的力学性能研究

研究了在真空、空气和氮气气氛条件下 ,γ射线辐照剂量对F2 3 11型氟橡胶相对分子质量、凝胶质量分数、拉伸强度、扯断伸长率和动态力学性能的影响。结果表明 ,随γ射线辐照剂量的增大 ,F2 3 11型氟橡胶的平均相对分子质量、扯断伸长率和拉伸强度均减小 ;凝胶质量分数先减小后增大 ,在辐照剂量为 75 0kGy时降到最低点 ;动态力学性能的变化规律与凝胶质量分数基本一致。

ε-HNIW/F2311 PBX界面结构力学行为模拟

研究了ε-六硝基六氮杂异伍兹烷（ε-HNIW）/F2311界面结构的力学行为.采用分子动力学（MD）方法,在298-423K温度范围内以及NVT系综和COMPASS力场下,对F2311与ε-HNIW（110）晶面所构成PBX界面结构的各种力学性能进行模拟计算.结果表明,温度达到348K后,ε-HNIW/F2311界面结构比内层ε-HNIW形状变化（G）和体积变化（K）都变得相对容易,弹性增强的同时可以有效地分散应力,有利于PBX的加工;进一步分析K/G表明,ε-HNIW/F2311界面结构在298-373K内成型性较好,尤其在348K左右时最适合进行PBX的压制成型.

Ar等离子体对氟橡胶F2311表面的改性

利用氩气等离子对氟橡胶F2311进行表面亲水改性处理,通过接触角测量、X射线光电子能谱(XPS)对改性后的F2311进行分析,结果表明氩气等离子体处理可通过等离子体聚合在F2311表面形成含碳、氧、氮的覆盖层,可较好地改善F2311的表面亲水性,并有较好的表面动力学性质,获得的表面亲水性可以保持很长时间。

聚合物基Al/CuO纳米铝热剂的制备及表征

为研究聚合物基铝热剂的性能,制备了以GAP-ETPE和F2311作为黏结剂的Al/CuO纳米铝热剂。然后利用油墨直写技术(DIW)配制出固含量高达80%的含能油墨GAP/F2311-MICs(GF-MICs),在此基础上加入高氯酸铵(AP),探索AP/GF-MICs模型推进剂的可打印性,并研究了AP含量对于AP/GF-MICs模型推进剂燃烧性能的影响规律;采用FTIR方法测试了混合黏结剂的相容性和稳定性,通过TG-DSC和静态拉伸研究了GF-MICs纳米铝热剂的热性能,并测试了其流变性和聚合物的力学性能。结果表明,GAP-ETPE与F2311质量比为1∶4时,混合黏结剂的相容性、稳定性和力学性能最好;纳米Al/CuO的加入使得F2311和GAP-ETPE的热分解温度分别提前89.0℃和32.9℃;随着模型推进剂中Al/CuO含量的增加,AP高温分解温度最高提前101.58℃,预先点火反应提前29.68℃,放热量提升135%;GF-MICs能够很好地提高模型推进剂的反应活性和燃烧速率,且当模型推进剂中Al/CuO质量分数由10%增至40%时,到达P max时间缩短了71%,平均燃烧速率提升了293%。

气氛对γ射线辐照氟橡胶降解产物的影响

氟橡胶 F2311[偏氟乙烯和三氟氟乙烯(1:1)共聚物]在真空、氮气、空气三种气氛条件下经50～1000kGy剂量γ射线辐照发生降解反应,辐射降解产物用GC-Ms、离子选择性电极、原子吸收光谱、红外光谱等方法分析测试。产生的 H_2(在空气气氛中除外)、HF、HCl、CO_2等气体的量随剂量的增加而增大;在空气气氛中剂量达到500kGy 时产生的 H_2的量为最大,剂量再增加时逐渐减小;氮气的存在对 F2311的幅射降解反应具有一定的抑制作用。F2311辐照后产生-CF=CH-、-CF=CF-、>C=0等基团。

ε-CL-20/F_(2311) PBXs力学性能和结合能的分子动力学模拟

本文应用分子动力学(MD)模拟方法,研究高能量密度化合物六硝基六氮杂异伍兹烷(ε-CL-20)与常用高聚物粘结剂F2311所构成的CL-20/F2311高聚物粘结炸药(PBXs)的力学性能和结合能随温度和高聚物浓度而变化的规律.结果表明,添加高聚物于主体炸药中,使其弹性模量减小,表明刚性减小,弹性增大,机械力学性能大为改善;在一定范围内,随高聚物F2311在PBXs中浓度的增加,体系结合能从正值变为负值,而随温度升高,体系的结合能变化不是很明显.

高聚物包覆法抑制NTO酸性腐蚀的XPS实验研究

采用高聚物包覆方法制得了NTO/F2311药柱,用XPS测试了药柱与不锈钢、铝、铜等金属高温接触贮存期间的NTO酸性腐蚀作用。结果表明,NTO/F2311药柱与金属在高温接触贮存期间未发生酸性腐蚀,F2311具有抑制NTO酸性腐蚀的作用;样品表面各种原子的迁移变化不明显,F2311中含氯链段发生取向为药柱深层的迁移,而含氟链段发生取向为药柱表面的迁移;药柱表面组分的迁移存在着的取向性使表面层组分的电子云密度降低以及峰位结合能增大,起到了抑制NTO酸性腐蚀的作用。

含不同粒度HMX的PBX(HMX)在AP促进下的热分解及激光点火性能

为探究主体炸药HMX的粒度对PBX(HMX)/AP复合含能材料的热分解和激光点火性能的影响,通过溶剂-非溶剂法对原料HMX和AP进行重结晶并筛分得到不同粒径分布的HMX_(R)和细粒度AP_(R)(5~20μm),进而制备含不同HMX粒度的PBX(HMX)/AP,对所得晶体和复合物分别进行SEM、DSC、DSC-IR及热分解动力学和1064nm激光点火测试。结果表明,HMX_(R)和AP_(R)的热分解表观活化能E_(a)和热爆炸临界温度T_(b)随着晶体粒度减小而减小;PBX(HMX)/AP中,HMX_(RC)的粒径范围为30~140μm、d_(50)为68μm、按HMX与AP零氧平衡配比的PBX(HMX_(RC))/AP热性能最优,其热分解表观活化能E_(a)为212.78kJ/mol,比HMX_(RC)降低约274.44kJ/mol;其热爆炸临界温度为197.45℃,比HMX_(RC)降低约76.25℃,比AP_(R)降低约81.63℃;含不同HMX粒度的PBX(HMX)/AP的点火延迟时间随着HMX粒度的减小而减小,质量燃烧速率相应增大,其中零氧平衡配比的PBX(HMX_(RC))/AP的激光点火性能最佳,其激光点火延迟时间为8200ms,质量燃烧速率为0.718g/(cm^(2)·s)。表明HMX粒度范围影响传热、传质和物质间相互作用效率,进而影响点火、传火性能;细粒度和零氧平衡及良好的黏结复合最有利于PBX(HMX)/AP中HMX与AP的协同热分解。