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为了改善新型高能发射药的力学强度,本论文以硝化棉(NC)、聚叠氮缩水甘油醚(GAP)、硝化甘油(NG)和黑索金(RDX)为主要组分的配方体系为研究对象,通过理论分析,在同等能量和爆温前提下,设计和研究了不同氮量硝化棉、不同叠氮粘合剂,不同混合增塑剂、不同固化剂及不同工艺来提高高分子基体体系分散均匀程度和高分子粘合剂链的柔性,同时研究了包覆RDX改善高分子基体与RDX的界面相容性、加补强剂阻止分子链滑移来增强新型高能发射药的力学性能。研究结果表明:(1)在相同的能量和爆温前提下,提高NC含氮量,可以减少固体填料RDX的量,增加GAP和增塑剂的量,使高分子基体网络的柔性增加、体系的分散均匀性程度改善、缺陷减少,从而使发射药的抗冲强度(ακ)增加,而且体系的燃烧性能变化不大。用含氮量13%的NC取代含氮量为12.46%的NC,发射药的ακ提高了30%。(2)相对于NG增塑剂,采用DEGN和NG混合增塑剂可以使增塑剂的溶度参数接近NC和GAP、从而在捏合、挤出等制造工序中提高发射药体系的分散均匀程度,使高分子基体可以更加自由舒展,柔性增加,从而提高ακ(3)使用枝化GAP取代线性GAP后,尽管体系分散均匀程度变差,但由于B-GAP有较低的玻璃化温度、高分子量、较多的承载力原子,使ακ得以提高,增幅达25%;当使用B-GAP作叠氮粘合剂时,使用固化剂IPDI取代N100可以防止B-GAP过度交联而变脆,相对于GAP体系,使用IPDI固化B-GAP可使发射药的ακ提高32%。(4)使用大分子水性聚氨酯(WPU)包覆固体填料RDX后,可以降低RDX的表面能、改善填料与粘合剂基体的界面性能、阻止NG向RDX渗透,从而使ακ、抗压强度σmax和压缩率εmax都有明显的提高。(5)选择将GAP预固化再捏合的固化工艺,虽然由于分子量变大粘度增加造成体系分散均匀程度降低,但保证了GAP有足够的固化程度,而且能自身或与NC形成聚氨基甲酸酯或聚氨酯脲弹性体,对发射药的ακ有良好的改善,增幅达30%。