含能材料2023年第31卷第1期（61-69）DNTF与高聚物相容性的分子动力学模拟CHINESEJOURNALOFENERGETICMATERIALSDNTF与高聚物相容性的分子动力学模拟王生辉1，巨荣辉2，罗一鸣2，3，肖继军4，马海霞1（1.西北大学化工学院/西安市特种能源材料重点实验室，陕西西安710069；2.西安近代化学研究所，陕西西安710065；3.火箭军工程大学，陕西西安710025；4.南京理工大学化工学院/分子与材料计算研究所，江苏南京210094）摘要：为确定高分子聚合物钝感剂和3，4二硝基呋咱基氧化呋咱（DNTF）的相容性，采用分子动力学（MD）模拟方法，分别构建了DNTF与聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）、氟橡胶（F2603）、顺丁橡胶（BR）和聚偏二氟乙烯（PVDF）混合的熔铸炸药模型，在COMPASS力场下，从径向分布函数、溶度参数和FloryHuggins相互作用参数3方面研究了DNTF与上述4种高分子聚合物钝感剂的相容性，揭示了共混物分子间相互作用力本质。采用真空安定性实验法对4种共混物体系的相容性进行了实验验证。结果表明：共混物中同组分的分子间径向分布函数值比两组分的分子间值低，体系溶度参数均小于3J1/2·cm-3/2，体系的相互作用参数值小于临界作用参数值，体系放气量均小于0.6mL，说明DNTF与PMMA、F2603、BR和PVDF均相容，且数值模拟结果与实验结果相吻合。关键词：熔铸炸药；高分子聚合物；分子动力学模拟；真空安定性；相容性；DNTF中图分类号：TJ55；O631；O641文献标志码：ADOI：10.11943/CJEM20221630引言熔铸炸药是世界各国军事上应用最为广泛的一类混合炸药，占军用混合炸药的80%以上［1］。其中三硝基甲苯（TNT）为基的熔铸炸药应用最多，但TNT因其自身的能量较低，并存在渗油和易损性差等缺点，无法满足当下军事发展的需求，国内外学者均致力于寻找可替代TNT的高能钝感材料。3，4二硝基呋咱基氧化呋咱（DNTF）是综合性能较优的一种熔铸载体炸药，具有能量密度高、爆速高、安定性好、威力大、爆轰临界直径小等特点，被认为是最具有应用前景的熔铸炸药载体［2-4］。但因其感度较高，从而限制其应用发展。DNTF为基的高能钝感熔铸炸药的关键在于选择与之相容性较好且性能优良的高分子聚合物作为钝感剂［5］。含能材料的相容性，又称反应性，是指含能材料之间或其他物质相互接触，如混合、粘合、吸附等组成混合体系后，混合体系的反应能力与原单一物质相比变化的程度。与单一物质相比，若反应能力明显增加，该混合体系不相容；反之，若反应能力没有变化或变化很小，...
