NEPE推进剂中黑索金(RDX)的溶解及吸附特性研究
其基本组成包括氧化剂、粘合剂、增塑剂、燃烧剂以及功能助剂,其中氧化剂含量占推进剂总质量的57%~71%,对推进剂流变性能、力学性能、燃烧性能等的影响是最大的。
在NEPE推进剂中,由于氧化剂(硝胺颗粒)微溶于硝酸酯增塑剂中,使颗粒周围容易形成脆弱的松软层,会导致推进剂在承载过程中出现“脱湿”,力学性能变得很差,虽然中性聚合物键合剂(NPBA)的研制成功有效解决了“脱湿”问题,改善了力学性能,但由于国内外的研究工作大多侧重于解决面临的实际工程方面的问题,对于硝酸酯增塑剂溶解硝胺颗粒以及NPBA吸附于硝胺颗粒表面的定量研究还未见报道。
本研究旨在探讨上述问题,为推进剂的进一步研制工作提供相应的技术和理论基础。
以军用黑索金和自制的硝化甘油、NPBA作为研究对象,考察了黑索金在不同湿度环境下的吸湿性以及在50℃恒温条件下,黑索金在硝化甘油中的溶解性和黑索金从硝化甘油中吸附NPBA的情况。
研究结果表明:黑索金在环境中是不吸湿的。
RDX对NPBA的平衡吸附量Qe先随Ce(平衡吸附时NPBA在硝化甘油中的质量百分含量)增加而迅速增加,当Ce达到0.275%时出现一平台,此平台一直延伸到0.837%处,随后吸附量随Ce增加而继续缓慢增加;BET多分子层吸附模型对吸附等温线描述的相关系数R较大,数据相关性较好,适合分析RDX对NPBA的吸附;此吸附过程可以认为是:当w2%(样品中NPBA在NG中浓度)较低时,随着w2%增加,NPBA分子逐渐占据RDX颗粒表面,形成单分子层吸附;在达到单层饱和时,当w2%在一定范围内,吸附量变化很小;当w2%继续增加时,NPBA分子之间形成氢键,甚至出现分子与分子之间互相缠结,吸附由单层转化成多层。