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六硝基六氮杂异伍兹烷(简称HNIW或CL-20)是目前存在的综合性能最好的单质炸药,具有很大的研究和应用价值。国内外有关CL-20基高聚物粘结炸药(PBX)的研究更多地集中在包覆材料的选择、包覆工艺的改善、包覆机理的研究等方面,而有关CL-20基PBX温度环境适应性的研究尚无相关报道。因此,本文结合分子动力学(MD)模拟和试验两种方法对CL-20基PBX的温度环境适应性进行分析研究。本文以氟橡胶(F2311)和增塑剂A增塑的醋酸丁酸纤维素(CAB(Plas.A))作为粘结剂体系构建ε-CL-20/粘结剂体系的“全覆盖双层界面模型”,并对构建的模型进行219 K、294 K、303 K、344 K温度下的MD模拟,对界面结合能(Eb)、内聚能密度(CED)以及力学性能进行分析研究。结果显示,ε-CL-20/F2311界面Eb随温度升高先增大后减小,而ε-CL-20/CAB(Plas.A)界面的Eb出现了先升高再降低再升高的趋势,344 K下出现约10 kcal·mol-1的回升;随着温度的升高,两个界面体系的CED、体积模量(K)、剪切模量(G)和拉伸模量(E)均呈现一定程度的下降,而泊松比(γ)以及表征韧性、成型性的K/G略有上升;4个温度下,ε-CL-20/CAB(Plas.A)的刚性、硬度、断裂强度、稳定性均优于ε-CL-20/F2311。同时,运用水悬浮法,分别以F2311和CAB(Plas.A)为粘结剂体系制备压装PBX-F、PBX-C,对其施与高温(HT)、低温(LT)、高温循环(HTC)、温度冲击(TS)4种温度环境,研究处理前后PBX-C和PBX-F的性质、性能变化规律。结果显示,4种温度环境中,PBX-C的LT适应性最差,体系的抗拉强度、抗压强度分别降低50.21%、11.20%,表观活化能升高13.05%,撞击感度提升44.67%,升温速率趋于零的分解峰温(Tp0)降低6.48 K;PBX-F的TS适应性最差,体系的抗拉强度、抗压强度分别降低21.95%、16.69%,表观活化能升高10.88%,撞击感度提升44.67%,Tp0降低3.62 K;LT和TS两种处理能大幅降低PBX-C、PBX-F的安定性,提高二者机械感度;HT处理能较大程度提高PBX-C、PBX-F的机械感度;HTC处理对PBX-C、PBX-F综合性能影响较小。比较MD模拟与试验的结果可知,力学强度与K、E、G结果在一定程度上相一致;安定性、机械感度与CED、Eb结果在一定程度上相一致;γ、K/G对PBX的各性能均能起到一定的指导作用。MD模拟结果对试验结果具有一定的指导作用。