DBP 和NA 在发射药中扩散性能的分子动力学模拟

丁银凤，梁 昊，丁亚军，肖忠良

（1. 南京理工大学化工学院，南京 210094；2. 南京理工大学特种能源材料教育部重点实验室，南京 210094）

1 引言

表面钝感是实现发射药燃烧高渐增性的常用途径之一，钝感剂通过扩散作用渗入发射药基体，在发射药表层呈由表及里下降的趋势，以降低燃烧初期的气体生成速率。当前中小口径武器所使用的钝感发射药，主要采用邻苯二甲酸二丁酯（DBP）、樟脑等作为钝感功能组分，取得了较好的弹道效果。但是DBP、樟脑分子量较低，在长时间贮存过程中易迁移，引起钝感剂浓度和分布的变化，对发射药的性能稳定性和使用寿命产生负面影响［1］。为降低钝感剂在发射药贮存过程中的迁移速率，提高发射药的使用寿命，目前高分子钝感剂（聚新戊二醇己二酸酯NA）已成功应用到EI 发射药（改性单基发射药）中，较高的分子量提高了发射药的长储稳定 性［2-4］。

但发射药贮存过程中，DBP 和NA 的迁移现象仍然存在，国内外主要采用显微红外光谱［5］以及激光显微共聚焦拉曼光谱［6］等实验手段测定钝感剂的浓度梯度分布数据，并依据Fick 第二定律的高斯解进行曲线拟合从而得到扩散系数，但存在耗时长、检测不准确、操作复杂等不足。目前，也有国外文献报道Bertrand R 通过等温实验确定扩散系数与温度的关系，并考虑发射药基体膨胀效应的影响，建立方程，利用AKTS-SML 软件预测扩散系数，但目前在非稳定实验条件下（例如老化期间的温度波动、膨胀效应），模拟计算钝感剂在发射药的迁移速率具有一定的局限性，而且对于其扩散的机理也没有研究［7］。……