宮 正,肖 茜,王 林,朱榮海,睢賀良,韋承莎
(中國(guó)工程物理研究院化工材料研究所,四川 綿陽(yáng) 621999)
高聚物黏結(jié)炸藥(Polymer Bonded Explosive,PBX)是由炸藥晶體和高聚物黏結(jié)劑組成的復(fù)合材料,高聚物黏結(jié)劑的引入極大改善了炸藥的力學(xué)性能和成型加工特性,使其廣泛應(yīng)用于各類武器彈藥。PBX 的本質(zhì)是一類炸藥顆粒高度填充的高分子基復(fù)合材料,高聚物黏結(jié)劑的特性顯著影響著PBX 的物理性能,包括力學(xué)性能、熱導(dǎo)率、線膨脹系數(shù)等,而主炸藥的種類及含量則對(duì)爆轟性能起決定作用[1]。澆注PBX 的發(fā)展始于20 世紀(jì)60 年代,具有抗過(guò)載能力強(qiáng)、安全性高等優(yōu)點(diǎn),經(jīng)過(guò)多年發(fā)展形成了豐富的澆注PBX 配方體系,在侵徹彈藥和超音速導(dǎo)彈等常規(guī)武器戰(zhàn)斗部中廣泛應(yīng)用,如美國(guó)的PBXW?109、PBXN?110、PBXW?114[2]和法國(guó)的B2213 澆注PBX 炸藥[3]等。
不同于壓裝PBX,澆注PBX 中高聚物黏結(jié)劑含量一般較高,幾乎均在10%(質(zhì)量百分?jǐn)?shù))以上[4]。在長(zhǎng)期貯存或服役使用環(huán)境下,被炸藥顆粒高度填充的黏結(jié)劑高分子體系作為PBX 骨架,容易受到濕、熱、力等因素影響而退化,其耐老化性能可能是影響PBX 性能劣化的主要因素[5-6],特別是高聚物黏結(jié)劑含量較高的澆注PBX。例如,PBX 炸藥受環(huán)境溫度和濕度等因素的影響,體系內(nèi)的黏結(jié)劑可能會(huì)氧化交聯(lián)甚至降解,出現(xiàn)質(zhì)量損耗、尺寸失穩(wěn)以及界面脫粘等現(xiàn)象,會(huì)造成炸藥內(nèi)部應(yīng)力集中,引起裝藥結(jié)構(gòu)損傷甚至彈體破裂[7-8]。因此,澆注PBX 的長(zhǎng)期穩(wěn)定性是特別需要關(guān)注的問(wèn)題,研究其老化性能對(duì)評(píng)估武器彈藥的長(zhǎng)期貯存和使用可靠性都至關(guān)重要。
在國(guó)內(nèi),對(duì)澆注PBX 炸藥的老化行為有較多的研究報(bào)道。如王芳芳等[9]報(bào)道了澆注PBX 炸藥老化過(guò)程中交聯(lián)密度與力學(xué)性能的關(guān)系,該澆注PBX 炸藥固化體系為端羥基聚丁二烯(HTPB)/固化劑。研究表明澆注PBX 樣品體系交聯(lián)密度和力學(xué)性能均隨老化時(shí)間延長(zhǎng)而增加,且線性相關(guān),發(fā)現(xiàn)該澆注PBX 炸藥的降解和交聯(lián)是由黏接劑母體結(jié)構(gòu)變化引起,認(rèn)為黏結(jié)劑母體是引起力學(xué)性能變化的主要原因;丁黎等[10]基于溫度循環(huán)以及高溫老化試驗(yàn)研究了環(huán)三甲撐三硝胺(黑索今,RDX)基澆注PBX 的老化性能,澆注PBX 炸藥由HTPB/RDX/Al/TDI(2,4?甲苯二異氰酸)組成。在該P(yáng)BX 老化過(guò)程中固化交聯(lián)和降解斷鏈作用同時(shí)存在,是引起PBX 炸藥力學(xué)性能變化的主要誘因。
季戊四醇丙烯酸樹(shù)脂基澆注PBX 具有良好的力學(xué)性質(zhì)、抗熱性以及抗化學(xué)侵蝕性等優(yōu)點(diǎn),是一類優(yōu)異的澆注PBX 體系[11]。季戊四醇丙烯醛樹(shù)脂,又稱123樹(shù)脂,由季戊四醇與丙烯醛縮合成的預(yù)聚物,再經(jīng)固化而成一種熱固性樹(shù)脂。但目前關(guān)于123 樹(shù)脂基澆注PBX 的老化研究仍不充分。本研究以季戊四醇丙烯醛樹(shù)脂基澆注 PBX 炸藥為研究對(duì)象,參照MIL?STD?1751[12]開(kāi)展熱加速老化試驗(yàn),從宏觀性能和微觀結(jié)構(gòu)兩個(gè)方面分析熱老化對(duì)季戊四醇丙烯醛樹(shù)脂基澆注PBX 炸藥性能的影響。
季戊四醇丙烯醛預(yù)聚物,羥值7.0~10.5,黎明化工研究院;硫酸二乙酯(DES),分析純,成都聯(lián)合化工試劑研究所。
澆注PBX 炸藥由123 樹(shù)脂/固化劑(硫酸二乙酯,DES)/RDX 組成,RDX 含量約為85%(中國(guó)工程物理研究院化工材料研究所提供,123 樹(shù)脂,由季戊四醇丙烯醛預(yù)聚物和硫酸二乙酯固化合成,中國(guó)工程物理研究院化工材料研究所提供;將123 樹(shù)脂加工成30 mm×5 mm×2 mm試件,PBX炸藥加工成Ф20 mm×20 mm藥柱,Ф5 mm×50 mm 藥柱,同時(shí)參照GJB772A-97 方法419.1中的C型試樣加工Ф15 mm×65 mm啞鈴試驗(yàn)件。
場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡(Sigma HD,ZEISS);Frontier 型傅里葉紅外光譜儀和紅外光譜自動(dòng)化測(cè)試原位加載設(shè)備;德國(guó)耐馳線膨脹分析儀(DIL 402C);日本浩視超景深三維顯微測(cè)試儀(RH?2000)。
2.2.1 恒溫加速老化試驗(yàn)
恒溫加速老化試驗(yàn)在AHX?863 油浴烘箱進(jìn)行,加速老化溫度取65 ℃,老化試驗(yàn)為連續(xù)進(jìn)行,程序控溫,溫度控制精度為±1 ℃,烘箱內(nèi)相對(duì)濕度小于10%。將Ф20 mm×20 mm 藥柱和Ф15 mm×65 mm 啞鈴試驗(yàn)件分成3 發(fā)/組開(kāi)展平行試驗(yàn),開(kāi)展60,150 d 和260 d 老化試驗(yàn),對(duì)其質(zhì)量、密度和力學(xué)性能進(jìn)行測(cè)試,計(jì)算平均值和變化率。在測(cè)試前,試件均在室溫(20±5)℃平衡24 h 以上。
質(zhì)量損耗試驗(yàn)在SETH?Z?032UF 烘箱進(jìn)行,加速老化溫度取71 ℃,老化試驗(yàn)為連續(xù)進(jìn)行,程序控溫,溫度控制精度為±1 ℃,烘箱內(nèi)相對(duì)濕度小于10%。將Ф20 mm×20 mm 藥 柱 和Ф30 mm×5 mm×2 mm 123 樹(shù)脂分成3 發(fā)/組開(kāi)展平行試驗(yàn),對(duì)老化過(guò)程中的樣品質(zhì)量進(jìn)行連續(xù)測(cè)試,該過(guò)程均是從烘箱取出,30 min 內(nèi)完成質(zhì)量測(cè)試,測(cè)試室溫為(20±5)℃。
2.2.2 尺寸穩(wěn)定性測(cè)試
PBX 炸藥形穩(wěn)性試驗(yàn)以Ф5 mm×50 mm 藥柱為研究對(duì)象,采用德國(guó)耐馳線膨脹分析儀(DIL 402C),開(kāi)展高低溫循環(huán)試驗(yàn),研究季戊四醇丙烯醛樹(shù)脂基澆注PBX 炸藥的形穩(wěn)性能。溫度條件為-40~60 ℃,升降溫速率為1 ℃·min-1,在-40,20 ℃和60 ℃溫度點(diǎn)恒溫10 min,使溫度達(dá)到平衡,獲取溫度循環(huán)過(guò)程中的尺寸變化數(shù)據(jù)。
2.2.3 力學(xué)性能測(cè)試
拉伸和壓縮力學(xué)性能測(cè)試采用英國(guó)INSTRON?5582型電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī),分別按GJB772A-97 方法417.1 和418.1方法執(zhí)行,拉伸和壓縮試驗(yàn)件分成3發(fā)/組開(kāi)展平行試驗(yàn),計(jì)算平均值,同組試樣密度差不大于0.01 g·cm-3,試驗(yàn)溫度(20±5)℃,加載速率為0.5 mm·min-1,至藥柱破壞終止試驗(yàn)。
2.2.4 原位紅外光譜測(cè)試
參照季戊四醇丙烯醛樹(shù)脂基澆注PBX 炸藥捏合固化工藝,采用相同的黏結(jié)劑配方體系,充分?jǐn)嚢韬笤?0 ℃固化4 h,隨后將黏結(jié)劑均勻涂覆在KBr 壓片表面,放入烘箱繼續(xù)固化24 h,最后,取出制備好的樣品裝入外光譜自動(dòng)化測(cè)試原位加載設(shè)備,設(shè)定70 ℃恒溫老化,每間隔10 h 采集一次紅外光譜,共采集了21 張譜圖,研究季戊四醇丙烯醛樹(shù)脂的后固化行為。
PBX 炸藥在長(zhǎng)期貯存期間,其尺寸和質(zhì)量穩(wěn)定性是評(píng)價(jià)PBX 炸藥貯存性能的兩個(gè)重要物理參量,若彈體內(nèi)的PBX 炸藥發(fā)生尺寸失穩(wěn)、質(zhì)量明顯降低,會(huì)造成炸藥內(nèi)部應(yīng)力集中,引起裝藥結(jié)構(gòu)損傷甚至彈體破裂。因此,首先考察了季戊四醇丙烯醛樹(shù)脂基澆注PBX 炸藥試樣貯存過(guò)程中的密度、體積與質(zhì)量變化情況。不同老化時(shí)間季戊四醇丙烯醛樹(shù)脂基澆注PBX藥柱的重量、體積與密度數(shù)據(jù)見(jiàn)表1。
表1 試樣老化試驗(yàn)前后質(zhì)量和尺寸數(shù)據(jù)Table 1 The mass and size data of the samples before and after aging tests
由表1 可以看出,藥柱質(zhì)量和體積隨老化時(shí)間的增長(zhǎng)呈下降趨勢(shì),而藥柱密度隨老化時(shí)間的增長(zhǎng)有增加趨勢(shì)??傮w而言,在老化過(guò)程中藥柱的質(zhì)量、體積與密度變化均不顯著,經(jīng)65 ℃老化260 d,藥柱的質(zhì)量、體積與密度變化量均小于0.25%,優(yōu)于MIL?STD?1751小于1%的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。
采用線膨脹分析儀對(duì)季戊四醇丙烯醛樹(shù)脂基澆注PBX 藥柱的尺寸穩(wěn)定性進(jìn)行了測(cè)試,藥柱尺寸變形量隨溫度的變化數(shù)據(jù)見(jiàn)圖1,結(jié)果顯示,經(jīng)歷4 次-40~60 ℃高低溫循環(huán)歷程,藥柱尺寸較穩(wěn)定,無(wú)不可逆變形現(xiàn)象。綜上,季戊四醇丙烯醛樹(shù)脂基澆注PBX 炸藥經(jīng)65 ℃老化和高低溫循環(huán)表現(xiàn)出較好的質(zhì)量穩(wěn)定性和尺寸穩(wěn)定性。
圖1 試樣尺寸變形量隨時(shí)間的變化Fig.1 The dimensional deformation change of a sample with time
為理解季戊四醇丙烯醛樹(shù)脂基澆注PBX 藥柱質(zhì)量損失現(xiàn)象,通過(guò)提高老化溫度至71 ℃加速質(zhì)量損耗反應(yīng)過(guò)程,對(duì)比分析了季戊四醇丙烯醛樹(shù)脂基澆注PBX 藥柱和季戊四醇丙烯醛樹(shù)脂試件質(zhì)量隨時(shí)間的變化關(guān)系,在71 ℃持續(xù)老化過(guò)程中兩種試驗(yàn)件的質(zhì)量損耗試驗(yàn)數(shù)據(jù)如圖2a 所示,結(jié)果顯示在71 ℃老化過(guò)程中樹(shù)脂的質(zhì)量損耗顯著大于PBX 藥柱,經(jīng)71 ℃老化45 d,樹(shù)脂和PBX 藥柱質(zhì)量分別損耗了2.393% 和0.136%,樹(shù)脂的質(zhì)量損耗量是PBX 藥柱的17.6 倍。
為進(jìn)一步分析原因,對(duì)季戊四醇丙烯醛樹(shù)脂基澆注PBX 藥柱和季戊四醇丙烯醛樹(shù)脂試件質(zhì)量損耗數(shù)據(jù)進(jìn)行了擬合,得到質(zhì)量損耗擬合曲線公式(1)和(2),擬合公式對(duì)應(yīng)擬合系數(shù)R2分別達(dá)到了0.996 和0.999,擬合結(jié)果較好。通過(guò)對(duì)質(zhì)量損耗擬合曲線數(shù)據(jù)微分處理獲得了質(zhì)量損耗變化率,如圖2b 所示,結(jié)果顯示兩種質(zhì)量損耗曲線變化趨勢(shì)有相同的拐點(diǎn),結(jié)合質(zhì)量損耗結(jié)果,可推斷老化過(guò)程中PBX 藥柱質(zhì)量變化主要是由于藥柱中黏結(jié)劑體系質(zhì)量損耗引起,分析原因主要是季戊四醇丙烯醛樹(shù)脂黏結(jié)劑體系含有稀釋劑、增塑劑等低沸點(diǎn)小分子化合物,在熱老化過(guò)程中小分子化合物氣化、遷移、擴(kuò)散造成黏結(jié)劑體系質(zhì)量損耗。此外,由于聚合物一般有良好的滲透性[13],且季戊四醇丙烯醛樹(shù)脂分子結(jié)構(gòu)含有—OH,具有吸濕性,在熱老化過(guò)程水分子的脫附也是質(zhì)量損耗的原因之一;而在澆注PBX 炸藥中,RDX 炸藥顆粒高度填充,使得直接暴露在空氣中的季戊四醇丙烯醛樹(shù)脂的面積大大減小,降低了體系的吸濕性,同時(shí)高度填充的RDX炸藥顆粒進(jìn)一步限制了低沸點(diǎn)小分子化合物的擴(kuò)散遷移,多種因素共同作用造成樹(shù)脂的質(zhì)量損耗顯著大于PBX 藥柱。
圖2 季戊四醇丙烯醛樹(shù)脂基澆注PBX 藥柱和季戊四醇丙烯醛樹(shù)脂試件質(zhì)量損耗趨勢(shì)與微分處理結(jié)果Fig.2 Quality loss trend and differential processing results of acrolein?pentaerythritol resins?based casting PBX and acrolein?pentaerythritol resins
式中,因變量y為質(zhì)量損耗率,%;x為老化時(shí)間,d。
采用電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)對(duì)季戊四醇丙烯醛樹(shù)脂基澆注PBX 炸藥老化前后的力學(xué)性能開(kāi)展了研究,結(jié)果見(jiàn)表2。由表2 數(shù)據(jù)可知,季戊四醇丙烯醛樹(shù)脂基澆注PBX 藥柱經(jīng)老化60 d 和150 d 后壓縮破壞強(qiáng)度分別增加 了6.42 MPa 和13.69 MPa,增 幅 達(dá)8.46% 和18.05%,而PBX 啞鈴經(jīng)老化90 d 和180 d 后拉伸破壞強(qiáng)度分別增加了0.78 MPa 和1.13 MPa,增幅達(dá)6.34%和9.19%??梢钥闯?,經(jīng)熱老化后的季戊四醇丙烯醛樹(shù)脂基澆注PBX 炸藥壓縮和拉伸力學(xué)性能均顯著增強(qiáng),且抗壓強(qiáng)度的增幅遠(yuǎn)大于抗拉強(qiáng)度。
表2 65 ℃熱老化前后PBX 藥柱力學(xué)性能數(shù)據(jù)Table 2 Mechanical property data of PBX columns before and after aging at 65 ℃
該澆注PBX 炸藥不同于壓裝PBX 炸藥老化后的力學(xué)性能結(jié)果,南京理工大學(xué)李凱麗等[14]研究發(fā)現(xiàn),RDX 基壓裝PBX(黏結(jié)劑為聚丁二烯橡膠,BR)經(jīng)71 ℃老化41 d 抗壓強(qiáng)度從老化前的6.07 MPa 提升到10.54 MPa,抗拉強(qiáng)度從老化前的1.90 MPa 提升4.13 MPa,增幅分別達(dá)74%和117%。該壓裝PBX 炸藥的壓縮和拉伸力學(xué)性能均顯著增加,但抗壓強(qiáng)度的增幅小于抗拉強(qiáng)度,分析原因主要是由于澆注PBX 炸藥和壓裝PBX 炸藥老化機(jī)理不一致造成。對(duì)于壓裝PBX 炸藥,高溫老化過(guò)程中BR 黏結(jié)劑的流動(dòng)、鋪展以及BR 黏結(jié)劑氧化交聯(lián)是該壓裝PBX 炸藥的力學(xué)性能增加主要原因,而對(duì)于季戊四醇丙烯醛樹(shù)脂基澆注PBX 炸藥而言,黏結(jié)劑含量較高并通過(guò)高溫固化成型,形成三維交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)后體系流通性變差,固化后體系中的黏結(jié)劑在高溫老化過(guò)程中幾乎不可能流動(dòng)、鋪展,進(jìn)而修復(fù)缺陷提高力學(xué)性能,但固化工藝結(jié)束后可能仍存在少量未充分固化的黏結(jié)劑,在加速老化過(guò)程中體系再固化現(xiàn)象應(yīng)該是澆注PBX 炸藥老化后力學(xué)性能增加的主要機(jī)制。
采用超景深三維顯微測(cè)試儀和SEM 對(duì)在65 ℃老化60 d 的PBX 炸藥進(jìn)行了形貌表征分析,表征結(jié)果分別如圖3 和圖4 所示。
從圖3 超景深三維顯微測(cè)試結(jié)果可看出,老化前的季戊四醇丙烯醛樹(shù)脂基澆注PBX 藥柱為米白色,表面有規(guī)則排列的圓弧形線條(圖3a)是在機(jī)械加工樣品試件時(shí)造成的,從圖3b 放大圖可以看到機(jī)加后的試件有少量RDX 顆粒暴露在表面。經(jīng)65 ℃老化60 d后,規(guī)則排列的圓弧形線條依然清晰可見(jiàn)(圖3c),但顏色從老化前的米白色變?yōu)榱藴\棕色。從圖3d 放大圖可看到,暴露在表面的RDX 顆粒顏色未發(fā)生變化,試件顏色變化主要?dú)w因于季戊四醇丙烯醛樹(shù)脂的老化,在加速老化過(guò)程中,澆注PBX 體系中季戊四醇丙烯醛樹(shù)脂后固化現(xiàn)象引起體系吸光特性變化,可能是炸藥柱顏色變化的主要原因。除顏色變化外,未見(jiàn)裂紋、氣孔等其他異常問(wèn)題。
圖3 澆注PBX 試件老化前后的超景深顯微照片F(xiàn)ig.3 Super depth of field micrographs of casting PBX speci?mens before and after aging
為進(jìn)一步分析澆注PBX 炸藥老化前后內(nèi)部微結(jié)構(gòu)信息,采用SEM 對(duì)老化前后的PBX 炸藥表面和斷面進(jìn)行了表征,其中,試樣斷面的制備采用材料試驗(yàn)機(jī)施加準(zhǔn)靜態(tài)軸向力載荷,至試樣破壞。圖4a 和4b 分別是未老化PBX 炸藥表面和斷面SEM,圖4c 和4d 分別是經(jīng)65 ℃老化60 d 的PBX 炸藥表面和斷面SEM。對(duì)比老化前后的SEM 可發(fā)現(xiàn),試件表面和斷面均無(wú)顯著變化。另外,斷面SEM 有明顯的RDX 晶粒斷面,顯示試件黏結(jié)劑與RDX 界面結(jié)合較強(qiáng),斷裂主要以RDX 穿晶斷裂為主。
圖4 澆注PBX 試件老化前后的表面和斷面SEMFig. 4 Surface and cross?sectional SEM images of casting PBX specimens before and after aging
季戊四醇與丙烯醛縮合的預(yù)聚物有Ⅰ式和Ⅱ式兩種結(jié)構(gòu),如圖5 所示。在固化反應(yīng)中,固化劑硫酸二乙酯首先與預(yù)聚物中的羥基反應(yīng),生成催化劑乙烷基硫酸(C2H5OSO2OH)以及相應(yīng)的醚化物(ROC2H5),在乙烷基硫酸的催化作用下,預(yù)聚物中的羥基和雙鍵發(fā)生醚化反應(yīng),形成交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)樹(shù)脂[15]。
圖5 預(yù)聚物Ⅰ式和Ⅱ式分子結(jié)構(gòu)Fig.5 Molecular structures of prepolymer I and II.
為明晰該澆注PBX 炸藥老化后力學(xué)性能增加機(jī)制,本研究采用紅外光譜自動(dòng)化原位測(cè)試系統(tǒng)研究了季戊四醇丙烯醛樹(shù)脂老化機(jī)理,經(jīng)70 ℃老化的季戊四醇丙烯醛樹(shù)脂原位紅外光譜結(jié)果如圖6a 所示,圖6a中3600~3200 cm-1吸收峰對(duì)應(yīng)—OH 基團(tuán)伸縮振動(dòng),1144 cm-1和1041 cm-1吸收峰對(duì)應(yīng)—C—O—C—O—C—的伸縮振動(dòng)以及耦合振動(dòng)[16]。從圖6b 和6c 可以看出,隨著老化時(shí)間的延長(zhǎng)—OH 伸縮振動(dòng)吸收峰逐漸減弱,而C—O—C 醚鍵的吸收峰逐漸增強(qiáng),表明季戊四醇丙烯醛樹(shù)脂在老化過(guò)程中—OH 逐漸反應(yīng)消耗同時(shí)伴隨著C—O—C 醚鍵生成。根據(jù)季戊四醇丙烯醛樹(shù)脂固化機(jī)理,可推論這是由于在老化過(guò)程中體系仍存在后固化現(xiàn)象導(dǎo)致。
圖6 季戊四醇丙烯醛樹(shù)脂70 ℃老化過(guò)程原位紅外譜圖Fig.6 In?situ infrared spectra of acrolein?pentaerythritol res?ins during 70 ℃aging process
不同于壓裝PBX 炸藥,季戊四醇丙烯醛樹(shù)脂基澆注PBX 炸藥老化后拉伸和壓縮破壞強(qiáng)度增加的主要原因是澆注PBX 炸藥后固化行為引起。值得注意的是,澆注PBX 藥柱在65 ℃老化過(guò)程中,壓縮破壞應(yīng)變下降顯著,而破壞應(yīng)變顯著下降可能是由于澆注PBX藥柱在老化過(guò)程中季戊四醇丙烯醛樹(shù)脂的老化造成,即加速老化過(guò)程降低了季戊四醇丙烯醛樹(shù)脂與RDX顆粒界面結(jié)合力,且老化時(shí)間越長(zhǎng)約顯著,同時(shí)由于壓縮和拉伸破壞機(jī)理不一樣,季戊四醇丙烯醛樹(shù)脂與RDX 的界面結(jié)合力降低對(duì)拉伸破壞應(yīng)變影響不明顯。
(1)熱老化試驗(yàn)表明,季戊四醇丙烯醛樹(shù)脂基澆注PBX 炸藥質(zhì)量和尺寸穩(wěn)定性均較好,質(zhì)量和體積變化率均小于0.25%;除顏色變化外,老化后的樣品無(wú)裂紋、界面脫黏等缺陷。
(2)通過(guò)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),分析了澆注PBX 炸藥質(zhì)量損耗的原因,試驗(yàn)表明黏結(jié)劑體系的質(zhì)量損耗是引起季戊四醇丙烯醛樹(shù)脂基澆注PBX 藥柱質(zhì)量損耗的主要誘因,一方面,季戊四醇丙烯醛樹(shù)脂體系含有的稀釋劑、增塑劑等低沸點(diǎn)小分子化合物,在熱老化過(guò)程中氣化、遷移、擴(kuò)散是質(zhì)量損耗的主要原因;另一方面,RDX炸藥顆粒高度填充的澆注PBX 限制了低沸點(diǎn)小分子化合物的擴(kuò)散遷移,同時(shí)降低了體系的吸濕性,共同作用導(dǎo)致澆注PBX 炸藥質(zhì)量損失率遠(yuǎn)小于樹(shù)脂的質(zhì)量損失率。
(3)經(jīng)65 ℃老化試驗(yàn)后,季戊四醇丙烯醛樹(shù)脂基澆注PBX 炸藥的壓縮和拉伸力學(xué)性能均有所增強(qiáng),基于原位紅外結(jié)果,分析了力學(xué)性能增強(qiáng)的原因,即不同于壓裝PBX 炸藥,季戊四醇丙烯醛樹(shù)脂基澆注PBX 炸藥存在后固化行為,造成了澆注PBX 炸藥拉伸和壓縮破壞強(qiáng)度增加。