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高聚物粘结炸药(PBX)是目前军事上应用最为广泛的混合炸药品种之一。顾名思义,粘结体系在PBX炸药中有着非常重要的作用,其直接影响着PBX炸药的固化反应进程、爆炸性能、力学性能及贮存性能等。目前工程应用中对PBX炸药的固化终点判定均依靠经验,缺乏理论和计算的科学依据,无法准确的判定体系在固化反应过程中何时能够到达固化终点。本文首先通过对粘结体系的优选,得到最优粘结体系的组分及配比,然后同时采用等温与非等温差示扫描量热法来研究最优粘结体系的固化反应动力学,最后在最优粘结体系、最优固化时间的基础上进一步研究粘结体系固化后的力学性能及贮存性能,具体所做工作概况如下:(1)通过理论和试验相结合,确定了以粘度、硬度和固化时间为三要素的目标函数的取值范围,并且得到了HTPB型粘结体系中的增塑剂、固化剂及催化剂的最优组成及配比为HTPB:DBP:TDI:T12=50:50:3.79:0.06。(2)以最优粘结体系为基础,同时采用等温与非等温差示扫描量热法对粘结体系的固化反应动力学进行研究,对体系的DSC曲线及数据进行分析,通过模拟n级反应动力学模型,并根据Kissinger法、Ozawa法、Crane法得到了体系的固化反应动力学参数、固化度随时间的变化关系、催化剂对固化反应的影响、固化时间与固化温度之间的关系以及反应转化率差值随时间的变化曲线等;拟合得到了体系固化时间和温度之间的关系,当固化温度x取60℃时,完全固化所需时间y约为3.91d,与工程应用中的固化时间4~6d基本相符,从而为工程应用中遇到的固化终点问题提供了一种解决途径。(3)将最优粘结体系在最佳固化时间、温度下进行固化,然后对试样在不同温度下的力学性能进行了研究和表征,同时对体系进行了高温贮存加速老化试验。试验结果表明,该最优体系力学性能优良,且符合PBX炸药30年贮存期的需求。