NC/TMETN黏结体系的多尺度模拟及实验研究

采用分子动力学(MD)和耗散分子动力学(DPD)方法研究了不同含量三羟甲基乙烷三硝酸酯(TMETN)对硝化棉(NC)的增塑效果,并通过静态力学性能及机械感度测试对模拟结果进行了验证.结果表明,NC/TMETN质量比为1.3:1.0时,体系中NC的回转半径最大(20.41?)且氢键作用最强,此外硝酸酯键拥有较小的平均引发键键长和最小的最大引发键键长,表明该质量比的NC/TMETN体系力学性能和安全性能最好,TMETN对NC具有较好的增塑效果.NC/TMETN(质量比1.3:1.0)体系的混匀程度和混匀时间均优于NC/TMETN(质量比1.2:1.0)体系,进一步表明该黏结体系中TMETN对NC的增塑效果更好.实验测得NC/TMETN(质量比1.3:1.0)体系在20℃下的拉伸强度达到16.22MPa,撞击感度为67.7cm,摩擦感度为4％,其力学性能和安全性能均为最好,很好地验证了MD和DPD模拟结果.