仿生疏液表面對澆注PBX藥漿的低黏附性能研究

祝 青，蔣全萍，王德海，鄭保輝，李尚斌，羅 觀

（中國工程物理研究院化工材料研究所，四川 綿陽 621999）

1 引言

高聚物粘接炸藥（PBX）藥漿是一種典型高固含量的復雜多組分液體［1］。可澆注固化PBX 是目前武器裝備應用較廣、發展前景最大的裝藥種類之一，在澆注PBX 的制備過程中，有兩個因素制約了效率提高且造成資源浪費，一是因為PBX 藥漿與接觸材料的強黏附力導致清洗效率低下，使用大量有機溶劑，自動化不易實現；二是PBX 藥漿與接觸材料的強黏附力導致管道輸送過程中藥漿大量損耗，既不易清理，又浪費資源。因此，如何顯著降低澆注PBX 藥漿與接觸材料的黏附作用成為提高其工藝水平和效率的關鍵因素之一。且在推進劑生產等大型工業領域和抗污領域中也會面對相同的難題和技術瓶頸，這些問題可通過構筑對復雜多組分液體的超疏液表面來降低液體與接觸材料黏附力的方法進行解決。

超疏液特性表面是一種仿生功能表面，是指與液體的接觸角大于150°且滾動角小于10°的材料表面［2-3］，其浸潤性能主要與界面設計相關，包括表面能和表面微納米結構［4-5］，其中表面的微納米結構是影響表面浸潤性能的關鍵因素［6-10］。在超疏液表面的特性研究中，黏附性的研究較為關鍵，液滴在表面的黏附特性決定了液體在固體表面的動態行為［11-13］。固體與液體接觸時，表面微納米結構中存儲的空氣使界面形成固-液-氣三相界面［14-16］，固-液間的真實接觸面積直接決定了液體在表面滾動時需要克服的能壘大小［17-19］。……