GAP含能热塑性弹性体材料及其应用技术研究(2)

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2.1.2 合成反应方程式 6

2.1.3 合成过程 6

2.2 GAP基含能热塑性弹性体表征 7

2.2.1 FTIR表征 7

2.2.2 TG表征 7

2.3 小结 8

3 复合材料分散均匀性评价方法实验研究 9

3.1 显微图像二值化处理 9

3.1.1 显微图像二值化处理原理 9

3.1.2 显微图像二值化处理步骤 9

3.2 分散均匀性评价方法理论基础 10

3.3 评价分散均匀性实例及结果分析 12

3.4 小结 17

4 含能热塑性弹性体发射药工艺研究 18

4.1 样品工艺原料及制备工艺方法 18

4.1.1 样品制备工艺原料 18

4.1.2 样品制备工艺方法 18

4.2 工艺条件选择 20

4.2.1 第一阶段试验 20

4.2.2 第二阶段试验 21

4.3 小结 22

结论 24

展望 24

致谢 25

参考文献 26

1 绪论

1.1 研究背景及课题意义

近年来，发射药和推进剂中采用含能热塑性弹性体(ETPE)成为主要的研究方向。发射技术领域已经意识到，目前使用的单、双、三基硝酸酯类发射药已不能满足武器能量发展需求[1]。美国曾[2]指出“未来发射药基本能量要求是爆温为3400K左右时，火药力在1250kJ/kg以上”；据资料报道，英阿马岛之战中，英国一艘驱逐舰被阿根廷一枚导弹击中后舰上的所有弹药都发生殉爆，最后使驱逐舰沉没，其原因是由于硝化纤维素/硝化甘油的发射药(特别是当它们储存于坦克、战车和舰船中的弹药仓时)比战斗部的高能炸药敏感得多[3]；我国目前使用的枪炮发射药几乎都以硝酸酯作为基本组分，而硝酸酯是一类化学性质不稳定的物质，长期储存会增加发射药不稳定性和不安全性[4]；废弃的火药是危害性大的污染源，对人类和环境构成较大的威胁；未来火炮的发展要求新一代发射药应具有能量高、低敏感、稳定性好、安全环保等特点[5]。含能热塑性弹性体应用于发射药是最有潜力满足未来火炮发射药发展需求，是未来发射药的主要发展方向。为了适应现代战争环境要求，开展一些含能热塑性弹性体的研究，具有重要的现实意义和战略意义[6]。

含能热塑性弹性体是在热塑性弹性体的基础之上发展起来的。它与热塑性弹性体区别是含有-NO2、-ONO2、-N3、-NF2、-NNO2 等能量基团。由于含能热塑性弹性体结构中存在微观相分离，使得硬段部分在嵌段共聚物中相互聚集从而产生了分散的小微区，并通过化学键与软段部分连接。这些微区形成链间有力的缔合，使之形成物理交联，这种物理交联与硫化橡胶中的化学交联具有同样的功能，使材料具有良好的力学性能[7]。因此，含能热塑性弹性体不但能保持热塑性弹性体原有的热塑性、力学性能好等特点，还可使材料的能量进一步得到提高[8]。