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F2602/GAP/CL-20 复合纤维的静电纺丝制备及性能

2021-05-07郭凯歌宋小兰高小慧

含能材料 2021年4期

郭凯歌,宋小兰,高小慧,寇 勇,王 毅

(1. 中北大学环境与安全工程学院,山西 太原 030051;2. 中北大学材料科学与工程学院,山西 太原 030051)

1 引言

六硝基六氮杂异伍兹烷(CL-20)是一种具有笼型多环硝铵结构的化合物,其密度高达2.04 g·cm-3,同时也是目前公认的能够投入使用的能量最高的单质炸药[1-2]。CL-20 自合成以来一直都是含能材料领域的研究热点,在推进剂以及高能炸药方面具有广阔的应用前景,但其因感度较高而在实际应用中受到很大限制[3]。因此,目前研究重点多为降低CL-20 的感度。例如,叶宝云[4]等使用聚叠氮缩水甘油醚(GAP)和硝化棉(NC)为复合包覆剂,采用水悬浮法对CL-20 进行表面包覆,有效地降低了其机械感度。金韶华[5]等分别采用挤出造粒法、溶液悬浮法和水悬浮法使用氟橡胶对CL-20 进行包覆,发现不同包覆手段得到的包覆效果也有较大差异。结果显示这几种包覆工艺较为复杂,制备出的样品较松散,降感效果有待提高。

相比于以上几种方法,静电纺丝法操作简单、工艺可控、成本低廉、绿色安全[6],且能够连续制备聚合物纳米纤维[7]。通过静电纺丝技术制备的纳米纤维材料具有小尺寸效应、量子尺寸效应、表面效应等特点[8-9],以及优异的热稳定性、力学性能、光电导性能等[10]。调节静电纺丝过程中的实验参数,可制备出形貌较好的纳米纤维。目前已有大量研究者利用静电纺丝技术制备出尺寸微小、比表面积大的含能纤维,为推进剂及高能炸药的发展提供了潜在的价值。Li[11]通过静电纺丝技术制备了NC/CL-20。……

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