Page 99 - 《含能之美》2019封面论文

二 苯 胺 对 硝 化 棉 的 等 温 热 分 解 动 力 学 的 影 响 993

点，其原因可能是拐点处 DPA 消耗完全。
4 结果与讨论

4.1 非等温热分解方法研究DPA对NC热稳定性的影响

NC 和 NC/DPA（3%）的 TG‑DTG 和 DSC 曲 线 如
图 1 和图 2 所示。从 NC 和 NC/DPA（3%）的 TG‑DTG

和 DSC 曲线可以观察到，3% DPA 的加入对 NC 非等
温热分解影响较小。对于纯的 NC，当温度升至 450 K

时 开 始 分 解 ，分 解 峰 值 温 度 为 480.5 K，加 入 3% 的
DPA 后，其热分解失重曲线和放热曲线没有观察到明
显变化，其对应的分解峰值温度为 481.8 K。可见，非
a． 433.15 K
等温测定方法由于升温速率较快很难检测出缓慢的
变化。

b. 378.15~398.15 K
图 3 NC/DPA 等温热分解产生的气体压力随时间变化曲线
图 1 NC 和 NC/DPA（3%）的 TG‑DTG 曲线 Fig. 3 Gas pressure versus time curves of the thermal de‑
Fig.1 TG‑DTG curves of NC and NC/DPA（3%）
composition of NC/DPA

为了深入探究 DPA 对 NC 热分解过程的影响，将
NC 和 NC/DPA 混合样品热分解 p‑t 曲线进行对比（见
图 4）。显然，拐点前 NC/DPA 的 p‑t 曲线位于 NC 的
p‑t 曲线下方，表明 NC/DPA 压力增长速度小于 NC，即
热分解速率小于 NC；拐点后 NC/DPA 压力增长速度
明显变快，热分解速率超过 NC 的热分解速率，表明此

时 NC/DPA 比 NC 分解更快，DPA 与 NO 结合后的产
x
图 2 NC 和 NC/DPA（3%）的 DSC 曲线 物对 NC 有加速分解的作用。
Fig.2 DSC curves of NC and NC/DPA（3%）
4.2 等 温 热 分 解 方 法 研 究 DPA 对 NC 热 稳 定 性 的
影响
采用等温热分解量气装置实时记录 NC/DPA 的等
温热分解过程，获得 NC/DPA 热分解 p‑t 曲线，见图 3。
如图 3a 所示，在 433.15 K 下，10.0 mg NC/DPA 经过
1397 min 分解完全，最终释放气体 100.3 kPa。通过
换 算 ，300.0 mg NC/DPA 完 全 分 解 应 放 出 气 体
3009.4 kPa。由图 3b 可见，NC/DPA 的反应速率随温 图 4 NC 与 NC/DPA 的 p⁃t 曲线对比图
度的升高而加快，其热分解 p‑t 曲线中存在明显的拐 Fig. 4 Comparison of pressure‑time curves of NC and NC/DPA

CHINESE JOURNAL OF ENERGETIC MATERIALS 含能材料 2019 年 第 27 卷 第 12 期 （991-997）