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HMX/TiO2复合颗粒制备及其浸润性可逆转变
Prepareation of HMX/TiO2 Composites and Its Reversible Wettability
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中文摘要:
      为了实现奥克托今(HMX)表面浸润性的可逆调控,改善其与液体粘结剂的相容性,采用静电沉积法在HMX表面包覆TiO2纳米颗粒,然后通过表面修饰超疏水有机物(十六烷基三甲氧基硅烷),得到浸润性可逆转变的HMX/TiO2复合材料。采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)对复合颗粒进行表面形貌、晶型结构、表面元素组成分析,结果表明:在HMX表面形成具有粗糙结构的TiO2包覆层;复合颗粒XRD谱图中的特征峰分别归属于β-HMX和锐钛矿TiO2,XPS谱图中具有较强的Ti2p信号,证明TiO2对HMX良好的包覆效果。对包覆前后的复合颗粒进行热失重-差示扫描量热分析(TG-DSC),发现包覆后HMX的相转变温度提高了8.4 ℃,TiO2包覆层可以提高HMX的热稳定性。采用十六烷基三甲氧基硅烷对HMX/TiO2复合颗粒经进行表面修饰后,与水的接触角为160.4°,达到超疏水状态;经紫外光照射45 min后水接触角变为0°,转变为超亲水状态;再经80 ℃加热暗处理17 d后又回复到147.9°,实现了表面浸润性的可逆转变。
中文关键词: 奥克托今(HMX)/TiO2复合材料  浸润性  可逆转变  包覆  静电沉积
英文摘要:
      In order to improve the compatibility of HMX to liquid bonding agents, octogen(HMX)/TiO2 composites with reversible wettability were prepared by electrostatic deposition method and then modified by hexadecyltrimethoxysilane. The morphology, polymorph of HMX/TiO2 composites and the element content on the surface of HMX/TiO2 composites were tested by scanning electron microscope (SEM), X-ray diffraction (XRD) and X-ray photoelectron spectroscope, respectively. Results show TiO2 coating with rough structure is constructed on the surface of HMX. The characteristic peaks of HMX/TiO2 composites in the XRD spectra are attributed to the β-HMX and anatase TiO2, and strong Ti2p signal appears on the XPS spectra, which further proves that TiO2 coates on the surface of HMX. The analysis of thermogravimetry-differential scanning calorimetry (TG-DSC) indicates the phase transition temperature of HMX is increased by 8.4 ℃ after coated by TiO2, and the TiO2 coating can improve the thermostability of the HMX particles. The water contact angles of HMX/TiO2 composites treated by hexadecyltrimethoxylsilane is 160.4°, which achieves superhydrophobicity. More interesting, the water contact angles turns to 0° after ultraviolet radiation for 45min, and reversed to 147.9° after dark storage at 80 ℃ for 17 d. So, reversible transformation of surface wettability of HMX/TiO2 composites is achieved.
英文关键词: octogen(HMX)/TiO2 composites  wettability  reversible transformation  coating  electrostatic deposition
DOI:10.11943/j.issn.1006-9941.2017.12.013
投稿日期:2017-04-21
最后修改日期:2017-05-24
网络出版日期:2017-12-27
书版出版日期:2018-01-29
基金项目:化工材料研究所科技创新基金(KJCX2014-01); 中国工程物理研究院院长基金(YZ2015010)
引用文献:肖春,祝青,谢虓,刘涛,罗观,李尚斌.HMX/TiO2复合颗粒制备及其浸润性可逆转变[J].含能材料,2017,25(12):1046~1050
作者单位E-mail
肖春 中国工程物理研究院化工材料研究所, 四川 绵阳 621999 xiaochun1990@caep.cn,zhuqing@caep.cn 
祝青 中国工程物理研究院化工材料研究所, 四川 绵阳 621999 zhuqing@caep.cn 
谢虓 中国工程物理研究院化工材料研究所, 四川 绵阳 621999  
刘涛 中国工程物理研究院化工材料研究所, 四川 绵阳 621999  
罗观 中国工程物理研究院化工材料研究所, 四川 绵阳 621999  
李尚斌 中国工程物理研究院化工材料研究所, 四川 绵阳 621999  
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