【摘 要】
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熔铸炸药是当前应用最广泛的军用混合炸药,在军用混合炸药中占有重要的地位。传统的TNT基熔铸炸药已不能完全满足新时期武器的不敏感弹药要求,研究发展新一代低熔点含能材料以替代TNT具有强烈的军事需求。因此,在新型熔铸载体炸药研究方面,国内外科研工作者主要在合成设计和性能表征方面开展了大量研究,但少有含能热塑性弹性体在熔铸炸药中应用的文献报道,在国内也未见其与现有低熔点炸药形成新型熔铸载体炸药性能的报道
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熔铸炸药是当前应用最广泛的军用混合炸药,在军用混合炸药中占有重要的地位。传统的TNT基熔铸炸药已不能完全满足新时期武器的不敏感弹药要求,研究发展新一代低熔点含能材料以替代TNT具有强烈的军事需求。因此,在新型熔铸载体炸药研究方面,国内外科研工作者主要在合成设计和性能表征方面开展了大量研究,但少有含能热塑性弹性体在熔铸炸药中应用的文献报道,在国内也未见其与现有低熔点炸药形成新型熔铸载体炸药性能的报道,相应的基础研究比较薄弱。本论文采用叠氮缩水甘油基聚合物基含能热塑性弹性体（GAP-ETPE）作为提升低熔点炸药力学性能与装药质量的含能粘结剂,采用高温熔融法与3,4-二硝基呋咱基氧化呋咱（DNTF）、1,3,5-三硝基甲苯（TNT）、2,4-二硝基苯甲醚（DNAN）制备了二元的GAP-ETPE基系列新型熔铸载体炸药。利用分子动力学模拟方法和制备工艺分析、微观形貌分析、热分析等实验手段,研究了GAP-ETPE基系列新型熔铸载体炸药的分子间相互作用以及结构与性能;考察了GAP-ETPE对新型熔铸载体炸药理化性能、爆炸性能以及安全性能的影响;采用扫描电镜显微技术、真空安定性实验研究了GAP-ETPE基系列新型熔铸载体炸药的微观形貌及相容性,获得的主要结果如下:（1）为预测GAP-ETPE基熔铸载体炸药性能,采用分子动力学对GAP-ETPE基熔铸载体炸药进行不同温度下的模拟。发现GAP-ETPE与DNTF、DNAN、TNT都有较好的结合能力;加入GAP-ETPE使得DNTF、DNAN、TNT力学性能有普遍的改善,柔性普遍增强,刚性减弱;在DNTF、TNT中加入GAP-ETPE使热感度有所下降,而DNAN中加入GAP-ETPE使得DNAN热感度升高。（2）为制备GAP-ETPE基熔铸载体炸药,研究了GAP-ETPE基熔铸载体炸药与DNTF、DNAN及TNT的相容性、制备方法,并对制备出的GAP-ETPE基熔铸载体炸药表征。GAP-ETPE与DNTF、DNAN、TNT在100℃下具有较好的相容性。（3）为研究GAP-ETPE基熔铸载体炸药理化及爆炸性能,测试GAP-ETPE基熔铸载体炸药的密度、粘度以及爆速。测试了GAP-ETPE基熔铸载体炸药的粘度并对粘度拟合发现:粘度都随着GAP-ETPE加入量的提高而增加;DNAN的粘度变化最小,DNTF的粘度变化最大。测试爆速并计算不同熔铸载体中的特征爆速发现:TNT、DNTF加入GAP-ETPE后爆速变化不明显,GAP-ETPE/DNAN熔铸载体炸药爆速大幅下降。（4）为研究GAP-ETPE基熔铸载体炸药安全性能,对GAP-ETPE基熔铸载体炸药进行热分析、机械感度测试和冲击波感度测试。机械感度测试结果表明,GAP-ETPE对于撞击感度的降感作用更加明显;加入GAP-ETPE提高了熔铸载体的摩擦感度。通过对15%GAP-ETPE/DNTF熔铸载体炸药进行冲击波感度实验,得到了GAP-ETPE可以大幅度降低DNTF冲击波感度的结论。
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