Nano-Al與HTPB、GAP和PET相互作用研究①

胥會祥，周文靜，王曉紅，龐維強，孫志華，趙鳳起，徐司雨，高紅旭

(1.西安近代化學研究所燃燒與爆炸技術重點實驗室，西安 710065;2.西安近代化學研究所，西安 710065)

0 引言

鋁粉納米不僅具有常規鋁粉高熱值特性，還具有點火閾值低、反應活性高等優點，是新型火炸藥研制的重要材料［1－4］，但其較大的比表面積、較高的表面能也大幅增加了與其他火炸藥組分的相互作用，如納米鋁粉與粘合劑體系浸潤過程，表面吸附了大量粘合劑，造成藥漿粘度大，不能流動、流平，導致火炸藥的成型工藝性能降低。在復合推進劑配方中，納米鋁粉與端羥基聚丁二烯(HTPB)、縮水甘油疊氮聚醚(GAP)、環氧乙烷-四氫呋喃共聚醚(PET)等粘合劑接觸充分，兩者之間的界面相互作用將影響推進劑的工藝性能和力學性能。在鋁粉與粘合劑之間的界面相互作用方面，焦東明等［5－6］開展了鋁粉氧化對HTPB界面吸附影響的分子模擬、鍵合劑對HTPB與Al/A12O3之間界面作用的分子模擬，模擬結果表明，HTPB在A12O3的晶面吸附能遠高于在Al晶面，HTPB與Al晶面只存在范德華力作用，而在A12O3的界面吸附主要由靜電作用引起;鍵合劑(TEA)與HTPB在A12O3晶面吸附能遠高于在Al晶面。付一正等［7］研究了嵌段HTPB與Al不同晶面的結合能與力學性能。文獻研究以分子模擬為主要途徑，探討了Al與HTPB相互作用對界面力學性能的影響，未涉及nano-Al與常規粘合劑之間相互作用。

本文利用流變分析法作為相互作用的宏觀分析途徑，以表面-界面張力儀作為微觀分析途徑，系統研究了納米鋁粉與HTPB、GAP、PET等粘合劑的相互作用，可為該類推進劑的工藝性能研究提供借鑒。……