卡托辛對AP熱分解影響的XPS研究①

李彥榮，李曉宇，趙孝彬，王 寧

(1.航天工業固體推進劑安全技術研究中心，襄陽 441003;2.西安近代化學研究所，西安 710065)

0 引言

目前，提高HTPB推進劑燃速的技術途徑中，以二茂鐵衍生物類燃速催化劑和大量細粒度AP配合使用較為普遍，但此類燃速催化劑和細粒度AP的配合使用會導致HTPB高燃速推進劑危險性顯著增加［1］。因此，研究二茂鐵衍生物對AP分解的催化作用機理，無論對HTPB高燃速推進劑燃燒性能，還是對安全性能都有重要的意義。文獻［2－4］報道中支持二茂鐵衍生物對AP氣相分解反應的證據［5－10］最多，尤其是 Pittman通過一系列對比試驗得出，二茂鐵衍生物并不是通過催化AP表面下分解，或AP－粘合劑異相間反應而提高燃速，在推進劑燃燒過程中，主要是加速了AP質子轉移后的HClO4的氣相分解反應。

本文以AP和一種二茂鐵衍生物(卡托辛)的混合體系為研究對象，采用X射線光電子能譜方法，研究了混合體系中各元素的反應歷程。在此基礎之上，探討了卡托辛對AP熱分解過程的影響機理。

1 實驗

1.1 樣品配方

實驗所用AP(大連氯酸鉀廠)規格為Ⅲ類，d50=151 μm，d43=152.6 μm，卡托辛(GFP)，2，2－二(二茂鐵基)丙烷(上海茂基化學試劑有限公司)，符合GJB 2839—1997。

AP與GFP按照95∶5的質量比例混合均勻后進行測試。

1.2 X射線光電子能譜測試

蘇州奧科計量儀器有限公司Kalpha型光電子能譜儀，Al靶激發源，高壓12 000 kV，電流6 ×10－3A，真空度為1.067 ×10－5Pa，對各試樣分別進行 C1s、Fe2p、O1s、N1s、Cl2p掃描，掃描深度約 10－8m。

2 結果與討論

2.1 AP/GFP混合體系中Fe的反應歷程

圖1是GFP和AP/GFP混合體系的Fe2p譜圖，結合能及含量變化如表1所示。

結合能為707.58 eV的Fe2p3/2特征峰峰形尖銳，是二茂鐵衍生物Fe—C共軛鍵的特征峰［11］，AP/GFP混合體系中Fe主要以此種結合形態存在?！?br>