用于pbx的偶联剂及聚氨酯粘结剂研究

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1、声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得四J

2、l大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。本学位论文成果是本人在四川大学读书期间在导师指导下取得的，论文成果归四川大学所有，特此声明。硕士生：枷导师：叶泳2007年S旯t￡B四川大学硕士学位论文用于PBX复合材料的偶联剂及聚氨酯粘结剂研究材料学专业硕士生：李凡指导老师：叶林教授高聚物粘结炸药(PBX)是

3、目前广泛使用的一类复合炸药，TATB(1。3，5．三氨基-2，4，6-三硝基苯)是一种钝感、高能单质炸药，以TATB为基的PBX应用十分广泛。但由于其极强的分子内和分子问氢键作用，使其表面能很低，难于粘结。氟聚物是通常用于TATB基PBX的粘结剂，其分子间凝聚力低，表面自由能极低，难于被液体或固体浸润或粘着，严重影响其与填料、或其它聚合物间的界面相容性及其共混复合材料的性能。本文研究制备了含硼偶联剂以提高氟聚物脚界面作用和粘合强度；另一方面，对热塑性聚氨酯弹性体(11PU)合成、分子结构参数对其力学性能、阻尼性能影响规律性进行研究，获得了具有优异力学性能、阻尼性能和粘结性

4、能，适于PBX的高性能粘结剂，有效提高了PBX的机械性能，降低感度，提高其安定性。通过分子设计，研究制备了一系列含硼偶联剂，利用硼原子与含氟聚合物中氟原子形成良好的配位键作用，并在偶联剂分子中引入与TATB相似或有键合作用的基团，达到分子桥的连接作用，以期提高氟聚物／TATB复合材料的界面作用。通过接触角测定，计算了经偶联剂改性前后氟聚物与TATB的界面张力和粘附功，用FTIR、XPS和SEM对偶联剂的界面作用进行了分析，并用巴西实验测试了TATB基PBX的机械性能。结果表明，含硼偶联剂能够降低TATB与氟聚物之间的界面张力，提高粘附功。偶联剂对炸药本体没有破坏，偶联剂中

5、的胺基可与TATB中的硝基形成氢键作用。偶联剂cA-4可以提高TATB基PBX的力学性能．TPU与氟聚物相比，具有优异的力学性能、阻尼性能及粘结性能，是PBX体系的高性能粘结剂。本文通过改变TPU分子的结构参数(分子量，异氰酸酯种类，硬段含量，软段种类，软段分子量，扩链剂种类)，用本体聚合一步用于PBX的偶联剂及聚氯酯牯结剂研究法合成了一系列TPU，并分析了其力学性能及动态力学性能，结果表明，TPU选用MDI和PBA作为软硬段具有较好的综合性能，增加硬段质量分数可以增加11Pu的硬度，降低断裂伸长率，阻尼峰向高温方向移动；增加软段分子量可以增加热塑性聚氨酯弹性体的拉伸强度

6、、硬度，降低断裂伸长率，并使阻尼值降低，阻尼峰向低温方向移动；增加扩链剂长度，拉伸强度和硬度依次降低，断裂伸长率上升，阻尼性能上升，增加扩链剂侧基可以增加阻尼性能。用FTIR，GPC和AFM分析了TPU的分子结构、微相结构，分子量及其分布，结果表明，合成的TPU分子量高，分子量分布窄，性能稳定，在TPU的分子中，存在微相分离，硬段相均匀分布于软段相之中，起到增强作用。将所合成的删(CMA-14)对炸药进行包覆，研究了其与炸药之间的界面张力和粘附功，并用含硼偶联剂和钛酸酯偶联剂进行表面处理，结果表明，CMA．14与TATB和HMX的界面张力小于F2314，粘附功要大于F站1

7、4，具有较好的粘结性能，含硼偶联剂和钛酸酯偶联剂可进一步提高TPU与TATB之间的界面性能，提高粘附功。将包覆好的PBX造型粉进行机械感度测试，并采用压缩强度与巴西实验测试了PBX力学性能，采用SEM分析了CMA．14的包覆效果。结果表明，CMA．14包覆的PBX的压缩强度，模量，巴西实验破坏强度，压缩应变均要高于F2314，具有较好的机械性能。CMA-14包覆的PBX具有较低的感度，其撞击感度和摩擦感度值分别为76％和28％。CMA-14包覆TATB颗粒包覆完全，表面平整，无晶粒外露，包覆效果比F231·好。关键词：高聚物粘结炸药(PBX)，TATB，含硼偶联剂。粘结，

8、界面，热塑性聚氨酯弹性体(TPU)，阻尼性能，力学性能，微相分离2四川大学硕士学位论文StudyontheeoupfingagentandPolyurethaneAdhesiveinPBXMajor：MaterialScienceStudent：LiFanAdvisor：Prof．YeLinPolymerBondedExplosive(PBX)isoneofthewidelyusedcompositeexplosiveatpresent,andTriamino-trinitro-benzene(TATB)isakindofin