高聚物黏結劑對HMX 相變行為的影響

石 婧，李 嵐，劉佳輝，白亮飛，李新喜，段曉惠，田 強

（1.西南科技大學環境友好能源材料國家重點實驗室，四川 綿陽 621010；2.中國工程物理研究院化工材料研究所，四川 綿陽 621999；3.中國工程物理研究院核物理與化學研究所，四川 綿陽 621999；4.西南科技大學 材料科學與工程學院，四川 綿陽 621010）

1 引言

奧克托今（HMX）的β→δ相變或δ→β逆相變過程，會導致HMX 炸藥內部產生顯著的損傷（孔洞、微裂紋、界面脫粘）［1-3］，最終影響炸藥的宏觀性能，如力學性能下降、感度增加和燃燒速率改變等［4-6］。相變溫度是衡量奧克托今（HMX）基炸藥穩定性的重要參數之一。深入理解HMX 的相變過程和機制，揭示影響HMX 相變的關鍵因素，對研制高安全性HMX 基炸藥具有十分重要的工程意義。

晶粒尺寸、晶體品質以及黏結劑等多種因素均會影響HMX 的相變行為［7-17］。通過優化晶體品質或降低晶粒尺寸，可有效提升HMX 的相變溫度。石婧等［11］報道，相比于20 μm（平均粒徑）的HMX 晶體顆粒，5 μm HMX 的β→δ相 變 溫 度（194 ℃）提 高 了8 ℃。黏結劑（含增塑劑、穩定劑）對HMX 的相變具有更加復雜的作用。Yeager 等［13-14］發現，包覆有硝化纖維素（NC）的HMX 晶體顆粒的β→δ相變溫度隨NC 含量增加可升高5～15 ℃；而如果在NC 中添加磷酸三氯乙酯增塑劑，HMX 的相變溫度又會顯著下降。Willey等［15］報道LX?10（95% HMX，5%氟橡膠）和PBX?9501（95% HMX，2.5%聚氨酯，2.5%硝化增塑劑）的β→δ相變溫區分別為175～200 ℃和150～175 ℃。Gong等［16?17］發現聚多巴胺包覆HMX 后，樣品的相變溫度升高約28 ℃，理論計算表明聚多巴胺阻礙了HMX 晶體表面δ相的成核速率。由此可見，黏結劑分子與HMX表面存在復雜的相互作用［9］，既可抑制也可促進HMX的相變。目前，關于黏……