daaf基不敏感pbx的热安全性

1 引言
随 着 武 器 系 统 的 发 展 和 战 争 环 境 的 恶 化 ，不 敏 感 弹药已经是世界各国弹药的发展趋势。不敏感弹药的 传 爆 序 列 同 样 要 求 使 用 不 敏 感 传 爆 药 ，以 确 保 整 个 爆 炸 序 列 的 不 敏 感 程 度 与 主 装 药 匹 配 。 目 前 ，传 爆 药 主 体 炸 药 大 多 具 有 氮 杂 环 ，其 能 量 密 度 高 、低 易 损 性 较 好 、安 全 性 能 优 良 且 环 境 适 应 性 较 好 ，传 统 炸 药 很 难 同 时 满 足 上 述 要 求［1］。 同 时 ，由 于 开 发 新 型 含 能 材 料 工 艺 繁 琐 ，耗 时 长 ，因 此 国 内 外 学 者 的 主 要 研 究 方 向 是 对 含 能 材 料 进 行 改 性 处 理［2］，如 以 高 聚 物 为 黏 结 剂 或 低 感 炸 药 对 炸 药 进 行 改 性 包 覆 ，以 此 降 低 炸 药 的 感 度 ，提 高能量以及安全性能等 。 ［3-4］ TATB 是目前国内应用比 较 多 的 钝 感 炸 药 ，但 其 制 作 过 程 会 污 染 环 境 ，因 此 需 要 寻找绿色钝感炸药代替它。
3，3´⁃二 氨 基 ⁃4，4´⁃氧 化 偶 氮 呋 咱（DAAF）是 一 种
高 能 钝 感 单 质 炸 药［5-11］，具 有 以 下 三 方 面 优 势 ：（1）具 有 正 生 成 焓 、热 稳 定 性 好 、临 界 直 径 小 ，爆 轰 性 能 优 于
TATB，对撞击、摩擦、静电火花等外界刺激都十分钝感； （2）与 TATB 具有相同的面⁃面 π⁃π 堆积模式、最小的空 间 位 阻 ，通 过 氢 键 形 成 牢 固 的 层 层 结 构 ，具 备 缓 解 外 界
品的快速烤燃和慢速烤燃特性。结果表明：DAAF/F2311 为表面光滑的类球状、直径约 450 μm、包覆效果好，而 DAAF/EVA 和 DAAF/ VitonA 表 面 粗 糙 、包 覆 效 果 较 差 ；DAAF/F2311 比 DAAF 的 放 热 峰 温 滞 后 了 0.9 ℃（升 温 速 率 为 10 ℃ ·min-1 时），DAAF/F2311 的 活 化 能 比 原 料 DAAF 提 高 了 12.14 kJ·mol-1，热 爆 炸 临 界 温 度 提 高 了 8.29 ℃ ；按 照 GJB772A ⁃1997 方 法 测 试 三 者 的 撞 击 感 度 H50 均 大 于 100 cm，摩擦感度均为 0；快烤和慢烤试验的响应等级均为燃烧，满足不敏感弹药烤燃安全性要求。
（1. 中北大学环境与安全工程学院，山西 太原 030051；2. 山西省超细粉体工程技术研究中心，山西 太原 030051）
摘 要： 为了研究 3，3´⁃二氨基⁃4，4´⁃氧化偶氮呋咱（DAAF）基不敏感高聚物黏结炸药（PBX）的性能 ，采用水悬浮包覆技术分别制
备 出 三 种 DAAF 基 PBX：DAAF/F2311（95/5）、DAAF/VitonA（95/5）、DAAF/EVA（95/5）。 采 用 扫 描 电 子 显 微 镜（SEM）、X 射 线 衍 射 仪 （X R D）、差 示 扫 描 量 热 仪（D SC）和 机 械 感 度 测 试 仪 对 样 品 的 形 貌 结 构 、热 分 解 特 性 以 及 撞 击 感 度 、摩 擦 感 度 进 行 测 试 分 析 ，考 察 了 样
936 文 章 编 号 ：1 0 0 6 ⁃9 9 4 1（2 0 1 9）1 1 ⁃0 9 3 6 ⁃0 6
武 碧 栋 ，解 佳 妮 ，李 旭 阳 ，刘 淑 杰 ，安 崇 伟 ，王 晶 禹
DAAF 基不敏感 PBX 的热安全性
武碧栋 1，2，解佳妮 1，2，李旭阳 1，2，刘淑杰 1，2，安崇伟 1，2，王晶禹 1，2
收 稿 日 期 ：2019⁃06⁃11 ；修 回 日 期 ：2019⁃07⁃0 项 目 ：装 备 预 研 兵 器 工 业 联 合 基 金 ，中 北 大 学 重 点 实 验 室 开 放
研 究 基 金 资 助 项 目（DXMBJJ2017⁃05） 作 者 简 介 ：武 碧 栋（1985-），男 ，副 教 授 ，主 要 从 事 含 能 材 料 的 制 备 、超 细 化 与 应 用 研 究 。 e⁃mail：wubidong@
2 实验部分
2.1 试剂与仪器 DAAF，纯 度 99.6%、平 均 粒 径 300 nm，自 制 ；去
为 了 寻 找 TATB 的 替 代 物 ，本 研 究 以 氟 橡 胶 F2311、 氟橡胶 VitonA、乙烯⁃醋酸乙烯共聚物（EVA）为黏结剂， 采用水悬浮包覆技术制备了三种 DAAF 基 PBX（DAAF/ F2311、DAAF/VitonA、DAAF/EVA），并 对 其 结 构 、形 貌 、 热分解特性、机械感度及烤燃性能进行了分析。
关 键 词 ：3 ，3 ´⁃二 氨 基 ⁃4 ，4 ´⁃氧 化 偶 氮 呋 咱（D A A F）；高 聚 物 黏 结 炸 药（P B X）；热 分 解 ；烤 燃 性 能
中 图 分 类 号 ：T J5 5 ；T Q 5 6 0
文 献 标 志 码 ：A
D O I：1 0 .1 1 9 4 3 /C JE M 2 0 1 9 1 6 4
机 械 刺 激 的 能 力 。 同 时 ，分 子 结 构 中 不 含 硝 基 ，在 最 大
程 度 上 降 低 了 感 度 ，具 有 能 量 密 度 大 的 特 性 ，达 到 了 能
量 与 安 全 的 匹 配 ；（3）其 合 成 污 染 小 、毒 性 低 ，生 产 工 艺 简 便 易 行 、操 作 安 全 ，容 易 实 现 中 试 放 大 实 验 和 工 业 化 生产。Badgujar 等［12］采用 DAAF 替代 RDX 合成的新型 熔铸炸药配方，表现出较高的热分解温度（283.4 ℃）， 热稳定性明显提高，改善了爆轰性能和安全性能。