李晨陽，文 坤，安崇偉，宋浩宇，葉寶云，武碧棟，王晶禹

（1. 中北大學(xué)環(huán)境與安全工程學(xué)院，山西 太原 030051；2. 山西省超細粉體工程技術(shù)研究中心，山西 太原 030051；3. 川南航天能源科技有限公司，四川 瀘州 646000）

1 引言

硼具有高于C、H、O、N 含能化合物的體積能量密度和質(zhì)量能量密度［1-2］，在燃燒時可以釋放較大的能量，常作為燃料用于點火系統(tǒng)。尤其是B/KNO3（BPN）組合，由于其高熱值、高點火能力、高安全性，被美軍標列為直列式點火系統(tǒng)的許用點火藥［3］。BPN 雖然具備諸多優(yōu)勢，但隨著點火系統(tǒng)以及推進系統(tǒng)的微型化發(fā)展［4-5］，其自身的粉體屬性難以適應(yīng)微尺寸場景下的集成、組裝需求。幸運的是，具有低成本、高任意性和普適性的微筆直寫技術(shù)的發(fā)展，為這一問題的解決提供了契機。這種基于黏結(jié)劑的溶液、乳液或熔體為液相載體的含能油墨集成模式，配合三軸運動平臺的精細化組裝路徑，可實現(xiàn)含能藥劑微尺寸下的定制化裝藥需求，已在傳爆藥［6-9］、起爆藥［10］、鋁熱劑［11-14］和推進劑［15］領(lǐng)域得到了廣泛關(guān)注和應(yīng)用，同時，這種研究模式也為BPN 粉體實現(xiàn)微尺寸下的有效集成和可控組裝指明了新方向。在微筆直寫含能材料過程中，流變性能及成型后的釋能效應(yīng)是決定含能藥劑能否實現(xiàn)定制需求的關(guān)鍵，這其中，扮演者液相載體和成型基體角色的黏結(jié)劑的作用至關(guān)重要［16］。然而，傳統(tǒng)的BPN 點火藥配方以5.6%的低黏度不飽和聚酯樹脂為黏結(jié)劑［17］，并不適用于微筆直寫工藝。因此，尋找合適的黏結(jié)劑以兼顧微筆直寫工藝需求及微尺寸燃燒性能，就成為了BPN 基點火藥油墨的研究重點。

國內(nèi)外科研人員在BPN 點火藥的黏結(jié)劑種類和含量等方面進行了廣泛的研究，以提升BPN 的點火燃燒、安全性等各項性能。BariSin［18］通過對不同黏結(jié)劑的B 基點火藥進行點火燃燒試驗發(fā)現(xiàn)，黏結(jié)劑含量小于5%時，對BPN 的燃燒特性沒有顯著影響，而當(dāng)黏結(jié)劑含量增加到5%以上時，BPN 的燃燒速率降低，點火延遲時間延長；Li［19］的研究表明，相比于不飽和聚酯樹脂為黏結(jié)劑的BPN，氟橡膠作為黏結(jié)劑的BPN 具有更優(yōu)異的高溫穩(wěn)定；Zhong［20］以硝化纖維素（NC）為黏結(jié)劑，采用靜電噴涂法制備了均勻分散的B/KNO3微球，但通過DSC 測試發(fā)現(xiàn)，NC 的添加反而使BPN 放熱減少；Bh?ingarkar［21］對含有不同纖維素黏結(jié)劑BPN 的各項性能做了測試，結(jié)果表明，NC 為黏結(jié)劑的BPN 具有最高的燃速和最低的點火延遲，EC 為黏結(jié)劑的BPN 安全性更高，PEC 為黏結(jié)劑的BPN 力學(xué)性能最佳；葉迎華［22］的研究發(fā)現(xiàn)酚醛樹脂能明顯降低BPN 藥劑的燒蝕程度，提高BPN 的激光點火感度，降低點火延遲時間。然而，一方面這些研究更集中于黏結(jié)劑對粉體BPN 點火燃燒性能以及熱分解性能的影響，而缺少黏結(jié)劑對藥線成型效果及藥線燃燒特性的研究；另一方面盡管這些研究詳盡地報道了黏結(jié)劑對BPN 點火藥劑性能的影響，但并未在統(tǒng)一的體系中對其作用效果進行系統(tǒng)比較。

為設(shè)計出點火燃燒性能良好且兼容微筆直寫工藝的BPN 點火藥配方，本研究將不同種類黏結(jié)劑與B/KNO3進行了復(fù)合，設(shè)計和制備了固含量高達93%的BPN 含能油墨，并采用微筆直寫技術(shù)實現(xiàn)了點火藥的原位裝藥成型，對含能藥線的線寬、表面平整性、燃速、點火延遲時間、熱分解性能進行了測試和表征，闡釋了黏結(jié)劑種類與直寫樣品成型效果、燃燒性能、點火機理等方面的關(guān)系規(guī)律。

2 實驗部分

2.1 試劑與儀器

無定形硼（B，平均粒徑1 μm），中國南宮市伯樂金屬材料有限公司；超細硝酸鉀（KNO3，平均粒徑3 μm），采用噴射細化的方法在實驗室制備；聚偏二氟乙烯（PVDF，MW=1100000），法國阿科瑪公司；F2311（ML=80）、F2602（ML=50）、F2461（ML=22）含氟橡膠，四川晨光化工研究院；乙基纖維素（EC），廣州市虎傲化工有限公司；硝化纖維素（NC，1 號棉，硝化度>210 mL·g-1，酯化度γ約為3），四川瀘州北方化學(xué)有限公司；溶劑N，N?二甲基甲酰胺（DMF，99.8%），天津申泰化學(xué)試劑有限公司。

Anton?Paar MCR302 流變儀，奧地利安東帕公司；JOAN LAB 槳式電動攪拌機，寧波市鄞州群安實驗儀器有限公司；DS331?1 可視化3D 打印平臺，廈門特盈自動化科技有限公司；S4700 掃描電子顯微鏡（SEM），日本日立公司；LSM?900 共聚焦顯微鏡，德國蔡司；TGA 2 熱重分析儀，瑞士梅特勒?托利多公司；DSC?800B 差示掃描量熱儀，上海盈諾精密儀器有限公司；VICTOR 3003A 開關(guān)編碼型直流穩(wěn)壓電源，深圳市驛生勝利科技有限公司；i?SPEED 221 高速攝像機，英國iX Cameras 公司。

2.2 實驗過程

2.2.1 油墨配置與流變性能測試

選擇含氟橡膠與兩種常用纖維素作為黏結(jié)劑，油墨配方如表1 所示。當(dāng)無定形B 與KNO3的質(zhì)量比為1∶3時，配方為富燃料狀態(tài)，此時火焰燃速最大［23］且熱穩(wěn)定性最好［19］，因此本研究B/KNO3的質(zhì)量比固定為1∶3。

表1 BPN 點火藥的油墨配方Table 1 Ink formulations of ignition powder BPN

按照表1 的配方，將7%質(zhì)量分數(shù)的黏結(jié)劑溶于DMF 中，待黏結(jié)劑完全溶解，稱取質(zhì)量比為1∶3 的無定形B 與超細KNO3，均勻混合后加入到黏結(jié)劑的DMF 溶液中，超聲30 min，并在600 r·min-1攪拌速度下攪拌5 h，以形成穩(wěn)定油墨，配制過程如圖1a 所示。在20 ℃下，用MCR302 流變儀測試油墨的剪切速率?黏度曲線，測試范圍為0.1～50 s-1，測試點設(shè)置50個。

2.2.2 樣品直寫成型

為實現(xiàn)直寫成型過程的程序化、精確化，使用可視化3D 直寫平臺進行打印，如圖1b所示。通過電腦編程，將預(yù)設(shè)圖案程序化設(shè)計，打印平臺按照預(yù)設(shè)程序?qū)崿F(xiàn)X，Y，Z3 個方向的打印成型，CCD 相機可將預(yù)設(shè)圖案坐標與基板上預(yù)設(shè)打印坐標匹配，最終實現(xiàn)程序化按需精確直寫。基板溫度設(shè)置為70 ℃，在該溫度下，既能保證溶劑在下一層打印之前快速揮發(fā)，又能保證實驗過程的安全性。黏彈性油墨的擠出通常導(dǎo)致出口處油墨膨脹［24］，選擇19G（外徑0.98 mm）的標準針頭進行直寫，可獲得線寬約為1 mm 的打印樣條，并調(diào)節(jié)進氣壓力為0.03～0.05 MPa，保證油墨能均勻穩(wěn)定擠出。

圖1 油墨配置過程（a）及可視化3D 打印平臺示意圖（b）Fig.1 Ink preparation process（a）and visual 3D printing device sketch（b）

2.2.3 樣品表征

通過SEM?EDS 對樣品顆粒分布情況進行表征；使用激光共聚焦顯微鏡Z軸序列測試方法，對樣品成型效果進行觀測，在50倍放大倍數(shù)下，使用405 nm 激光對樣品進行掃描，層間間隔設(shè)置為4.03 μm；借助TG 熱重分析儀和DSC 差示掃描量熱儀對樣品反應(yīng)過程及分解溫度進行研究，升溫速率為10 K·min-1，測試溫度為30～600 ℃，在氬氣氛圍進行測試，氣體流量為50 mL·min-1。

樣品的燃燒性能通過高速攝像裝置測試，實驗在裝有拍攝窗口的防爆箱中進行。將鎳鉻合金絲固定在線寬約為1 mm，長度為30 mm 的打印線條一端，通過導(dǎo)線與穩(wěn)壓電源相連。為保證點火能量的一致性，控制鎳鉻合金絲加熱段為5 mm，且設(shè)置穩(wěn)壓電源輸出電壓為3 V。通過高速攝像機（2000 幀/s）拍攝后，利用Image J 軟件對視頻進行處理。

3 結(jié)果與討論

3.1 油墨流變性能

微筆直寫技術(shù)要求油墨必須具有剪切稀化的流變性能，以保證油墨在剪切應(yīng)力的作用下，可以順利從針嘴擠出［11，13，25］。對不同黏結(jié)劑溶液及油墨進行流變性能測試，繪制剪切速率?黏度曲線，如圖2 所示。

由圖2a 可知，不同的黏結(jié)劑溶液呈現(xiàn)出不同的流變性質(zhì)：其中F2461、F2602、F2311、NC、PVDF/NC 溶液為牛頓流體，其剪切速率?黏度曲線呈直線，PVDF 和EC 溶液則表現(xiàn)出剪切稀化特性。7 組黏結(jié)劑溶液的黏度順序為EC/B/KNO3>PVDF/B/KNO3>PVDF/NC/B/KNO3>NC/B/KNO3>F2311/B/KNO3>F2602/B/KNO3>F2461/B/KNO3，這與黏結(jié)劑的分子量、分子間作用力有關(guān)。EC 不僅具有較高的分子量，且大分子鏈段中含有大量的強疏水性基團（—CH3），分子間具有較強的疏水作用，使得EC溶液具有很高的黏度；NC 為酯化度最高的1 號棉，纖維素的基本環(huán)節(jié)被硝酸酯基團（—ONO2）取代，且在處理和精制過程中經(jīng)大量物理化學(xué)過程，使其分子量大大降低［26］，因此NC 溶液黏度較低；氟橡膠的門尼系數(shù)反映了氟橡膠的分子量與聚合度，門尼系數(shù)大的氟橡膠分子量大，聚合度高，因此，門尼系數(shù)大的氟橡膠，其黏結(jié)劑黏度越大。

圖2 黏結(jié)劑溶液及BPN 基點火藥油墨的剪切速率?黏度曲線Fig.2 Shear rate?viscosity curves of binder solution and BPN base ignition powder ink

在黏結(jié)劑溶液中加入高含量的固體BPN 顆粒后，油墨黏度急劇增加，可達黏結(jié)劑溶液黏度的102～103倍，而且所有油墨均呈現(xiàn)出剪切稀化的特性，如圖2b 所示。所有油墨的剪切速率?黏度曲線分為兩個階段：當(dāng)剪切速率在0.1～40 s-1時，油墨黏度隨剪切速率的增大而減小，油墨為非牛頓流體；當(dāng)剪切速率超過40 s-1時，油墨黏度趨于穩(wěn)定。使用Ostwald?de Waele 能量冪律方程對不同油墨的剪切速率?黏度曲線進行擬合，并將稠度指數(shù)K值、非牛頓指數(shù)n值以及相關(guān)系數(shù)R2在表2 中列出，Ostwald?de Waele 能量冪律方程［8］表示為：

式中，η為表觀密度，Pa·s；K為稠度系數(shù)，Pa·sn；γ為剪切速率，s-1；n為非牛頓指數(shù)，無量綱。

由表2 可知，所有配方的n值均在0～1 之間，這說明不同黏結(jié)劑油墨均為剪切稀化流體；含不同黏結(jié)劑種類的BPN油墨稠度指數(shù)也各不相同，油墨的稠度指數(shù)順序為EC/B/KNO3>PVDF/B/KNO3>PVDF/NC/B/KNO3>NC/B/KNO3>F2311/B/KNO3>F2602/B/KNO3>F2461/B/KNO3，這與黏結(jié)劑的黏度順序是一致的。由此，我們將不同種類、不同分子量的黏結(jié)劑建立起聯(lián)系，在稠度指數(shù)這一相同參數(shù)下進行比較，并用于研究不同BPN 油墨對直寫成型效果的影響。

3.2 直寫成型效果

為分析不同黏結(jié)劑對打印成型效果的影響，使用激光共聚焦顯微鏡的Z軸序列功能對不同黏結(jié)劑油墨的打印線條進行實驗。各樣品的3D 效果圖以及截面輪廓圖如圖3 所示。

由圖3 可以發(fā)現(xiàn)，輪廓圖形有較大的差異，這與墨水的流變性能關(guān)系密切。由不同黏結(jié)劑打印樣品的3D 視圖可知，7 種不同黏結(jié)劑油墨均可實現(xiàn)直寫，但4#BPN 樣品截面形狀不規(guī)則，頂面較粗糙，且樣品厚度較小，成型效果較差，如圖3d 所示。這是因為F2461橡膠的門尼系數(shù)低，使得油墨黏度低，流動性較大，油墨從針嘴擠出后保持形狀能力較差，向兩側(cè)攤開面積大。其它樣品截面近似于矩形，表面光滑，均具有較好的打印成型效果。其中，6#BPN 樣品雖然成型效果良好，但線寬明顯小于其它樣品，具有更小的截面積，如圖3f所示，這是由于EC 為黏結(jié)劑的油墨黏度大，流動性差，在相同的工藝條件下，出墨量較少，使得樣品寬度小。從表2 的稠度指數(shù)也可以看出，4#BPN 油墨的稠度指數(shù)僅有27.93，而6#BPN 的稠度指數(shù)高達248.90，這說明直寫線條的成型效果依賴于油墨的稠度指數(shù)。在這里，我們引入矩形度的概念，用以表示樣品截面的規(guī)則程度，矩形度的計算公式為：

式中，R表示矩形度（0

圖3 打印樣品的3D 視圖及其截面輪廓圖（a～g），以及樣品截面矩形度（h）Fig.3 3D view of printed samples and their sectional profile（a-g），and the rectangularity of the sample section（h）

3.3 樣品形貌表征

圖4 為7#BPN 打印成型樣品。為驗證樣品的線性打印成型效果，在玻璃基板上打印了線寬約為1 mm，長度為30 mm 的打印線條，如圖4a 所示，并用于后續(xù)成型效果測試以及燃燒實驗使用。圖中線條粗細均勻，沒有斷裂與油墨堆積，成型效果較好。使用相同的打印參數(shù)，打印5 mm 寬3 mm 厚的塊狀樣品，如圖4b所示，打印塊形狀規(guī)則，成型效果較好。通過SEM 對打印塊相鄰兩條線條的交界處進行觀察，如圖4c 所示，發(fā)現(xiàn)兩線條接觸緊密，沒有明顯的分界。通過打印含有直線、曲線、鋸齒線以及NUC 的組合圖案，驗證打印過程的流暢性，如圖4d 所示，可以看出，整個打印過程出墨流暢，圖案無斷裂，無油墨堆積，具有較好的打印流暢性。

燃料與氧化劑分布的均勻性對樣品的熱學(xué)性能以及燃燒性能有極大的影響，通過SEM?EDS 可判斷顆粒的分布情況。圖4e 為7#BPN 打印線條截面的SEM 圖及其mapping 面掃描結(jié)果，其中紅色為B 元素，代表無定形B 的分布，橘黃色為F 元素，代表PVDF 的分布，綠色為K 元素，代表超細KNO3的分布，紫色為O 元素，主要代表KNO3的分布。從結(jié)果上來看，BPN 各組分分布基本均勻。

圖4 7#BPN 打印線條（a）、打印塊（b）、打印線條交界處SEM 圖（c）、組合圖案（d）及其mapping 面掃描結(jié)果（e）Fig.4 Printed lines（a）and blocks（b）of 7#BPN，SEM images at the junction of print lines（c）and combination patterns（d）and its mapping surface scan results（e）

3.4 TG?DSC 分析

不同種類黏結(jié)劑的添加，會對BPN 的反應(yīng)過程產(chǎn)生不同的影響。將不含黏結(jié)劑的點火藥命名為8#BPN，不同配方的TG 和DSC 曲線，如圖5 所示。

所有配方樣品均在145.62 ℃和333.35 ℃出現(xiàn)兩個吸熱峰，代表了KNO3的轉(zhuǎn)晶和熔化［19，21］，如圖5c 與圖5d 所示，這與KNO3的分解曲線一致。由圖5a 可知，含氟橡膠BPN 的質(zhì)量損失可以分為380～480 ℃、480～520 ℃兩個階段，而不含黏結(jié)劑的8#BPN 僅在520～560 ℃之間發(fā)生了質(zhì)量損失，與含氟橡膠配方相比，不含黏結(jié)劑配方缺少了第一階段的質(zhì)量損失且起始反應(yīng)溫度后移了約145 ℃，說明氟橡膠的添加能夠降低BPN 的起始反應(yīng)溫度，這是氟橡膠與B2O3的預(yù)點火反應(yīng)導(dǎo)致的。同時，由圖5c 可以發(fā)現(xiàn)，在380～520 ℃之間，含氟黏結(jié)劑配方均包含3個放熱峰，第一、第二放熱峰代表氟橡膠的熱分解以及熱分解產(chǎn)物與B2O3、部分B 之間的反應(yīng)。在此期間，氟橡膠熱分解釋放出HF等氣體產(chǎn)物，HF與B表面的B2O3發(fā)生反應(yīng)、部分B與熔融態(tài)氟橡膠發(fā)生反應(yīng)，均生成氣態(tài)BF3，導(dǎo)致樣品大幅度質(zhì)量減少，對應(yīng)第一階段的質(zhì)量損失。第三放熱峰代表B與KNO3之間的反應(yīng)。純凈的B 與熔融的KNO3發(fā)生反應(yīng)，生成了KBO2與氣態(tài)NO［19］，使得樣品發(fā)生質(zhì)量損失且釋放大量熱，對應(yīng)質(zhì)量損失的第二階段。含氟橡膠黏結(jié)劑的BPN 反應(yīng)過程如圖6 所示。此外，含氟橡膠BPN 樣品在質(zhì)量損失速率上有較大差別：1#BPN 的兩個質(zhì)量損失階段幾乎重合，3#BPN 的第一質(zhì)量損失階段質(zhì)量損失速率較快，2#和4#BPN 的第二質(zhì)量損失階段質(zhì)量損失速率更快，這也可能與不同含氟橡膠的HF釋放量有關(guān)。當(dāng)釋放的HF氣體足夠多時，更多的B2O3被消耗，導(dǎo)致更多純凈的B粒子暴露出來，使得B與KNO3的反應(yīng)在更低的溫度下進行。

圖5 點火藥樣品TG（a，b）和DSC（c，d）曲線Fig.5 TG（a，b），and DSC（c，d）curves of ignition powder samples

圖6 含氟黏結(jié)劑BPN 的反應(yīng)過程Fig.6 Reaction process diagram of BPN containing fluorine binder

與含氟橡膠的BPN 的質(zhì)量損失過程不同，纖維素黏結(jié)劑的分解與主反應(yīng)過程是獨立的，如圖5b 所示。5#BPN 和6#BPN 在198.82 ℃與319.93 ℃便出現(xiàn)質(zhì)量損失，對應(yīng)NC 和EC 的分解，兩者的主反應(yīng)質(zhì)量損失分別在475～515 ℃、515～555 ℃之間。相比于不含黏結(jié)劑的點火藥8#BPN，反應(yīng)溫度分別提前了45 ℃和5 ℃，說明含能黏結(jié)劑NC 的添加對BPN 的反應(yīng)有一定促進作用，但效果不如可以發(fā)生預(yù)點火反應(yīng)的氟橡膠，EC的添加對BPN的反應(yīng)幾乎沒有提升。這也可以從圖5d的DSC曲線看出：含NC的BPN 放熱峰峰頂溫度在525.55 ℃，含EC 的BPN 與不含黏結(jié)劑的BPN 分解溫度均在530 ℃之后，放熱峰峰頂溫度均在550 ℃之后出現(xiàn)。7#BPN 有4 個放熱峰，第一放熱峰對應(yīng)NC 的分解，其它放熱峰均與1#BPN 相似。用2%的NC代替PVDF之后，樣品仍可發(fā)生預(yù)點火反應(yīng)，但PVDF 的減少使得B 與KNO3的反應(yīng)在更高的溫度下進行，在DSC 圖譜中反映為主反應(yīng)放熱峰向高溫方向移動了10.69 ℃。

3.5 燃燒性能

打印線條的燃速測試是在空氣環(huán)境進行的。使用Image J 軟件對視頻結(jié)果進行處理，得到含不同黏結(jié)劑點火藥的燃燒過程如圖7 所示。

圖7 點火藥樣品燃燒過程（a～g）及其燃速與點火延遲時間（h）Fig.7 Combustion process（a-g），burning rates and ignition delay of BPM ignition powder（h）

1#～4#BPN 均為氟橡膠黏結(jié)劑樣品，其中1#BPN的火焰面積最大，燃燒最為劇烈。根據(jù)圖7h 的計算結(jié)果可知，1#～4#BPN 的點火延遲均低于5#～6#BPN，且3#BPN 的燃速略高于2#BPN 和4#BPN，低于1#BPN”，這說明氟橡膠的添加使得混合物發(fā)生了預(yù)點火反應(yīng)［27-28］，從而降低了點火延遲時間，且不同氟橡膠的燃速也不相同。這與氟橡膠的F、H 元素含量不同有關(guān)，HF 氣體產(chǎn)生越多，樣品燃速相對越高［29］：PVDF 的含氟量約為59%，但含氫量約為3.1%，分解時能釋放出大量的HF 氣體，與B 周圍的氧化層發(fā)生預(yù)點火反應(yīng)，因此1#BPN 具有更高的燃燒速度；F2311、F2602和F2461含氟量分別為53%、66%與70%，其含氫量為1.1%、1.9% 和1.1%，因此，3#BPN 的燃速略高于2#BPN 和4#BPN，低于1#BPN。

5#～6#BPN 為纖維素黏結(jié)劑樣品，其中NC 為含能黏結(jié)劑，結(jié)合TG?DSC 分析，含NC 的BPN 配方具有更低的放熱峰，意味著在更低的溫度下即可放出熱量，這對燃料是有益的，因此5#BPN 具有較高的燃速。然而，這種促進作用是含能的NC 分解放熱的間接作用，并不能從根本上解決B 燃料氧化層的限制，因此用2%NC 替代2%的PVDF 后，燃速略有降低，點火延遲也有略微上升。惰性黏結(jié)劑EC 的添加對燃燒產(chǎn)生了不利的影響，6#BPN 的燃速遠低于其他配方，且具有更高的點火延遲時間。

4 結(jié)論

（1）制備了7 種含7% 不同黏結(jié)劑（PVDF、F2311、F2602、F2461、EC、NC、PVDF/NC）的BPN 基點火藥油墨，通過流變實驗發(fā)現(xiàn)7種油墨均為剪切稀化流體，黏度可達黏結(jié)劑溶液黏度的102～103倍。油墨的稠度指數(shù)順序為EC/B/KNO3>PVDF/B/KNO3>PVDF/NC/B/KNO3>NC/B/KNO3>F2311/B/KNO3>F2602/B/KNO3>F2461/B/KNO3。

（2）對不同直寫樣品進行成型效果表征，發(fā)現(xiàn)直寫樣品矩形度的變化趨勢與稠度指數(shù)幾乎一致：稠度系數(shù)低的油墨保持形狀能力較差，流動性大，矩形度低；當(dāng)稠度系數(shù)高于27.93 時，直寫樣品截面較規(guī)則，成型效果較好，且打印過程流暢，沒有斷裂或油墨堆積現(xiàn)象，直寫樣品矩形度在0.8 以上。

（3）TG/DSC 結(jié)果表明，添加氟橡膠可以使BPN 的起始反應(yīng)溫度降低145 ℃左右，NC 的添加可以使BPN 主反應(yīng)的起始反應(yīng)溫度降低45 ℃左右，EC 的添加對BPN 的反應(yīng)幾乎沒有提升，而且NC、EC 為黏結(jié)劑的BPN 在198.82 ℃與319.93 ℃出現(xiàn)質(zhì)量損失，表現(xiàn)出比氟橡膠黏結(jié)劑的BPN 更差的穩(wěn)定性。

（4）高速攝影結(jié)果表明，含氟橡膠的BPN 均具有較高的燃燒速度和較短的點火延遲，且氟橡膠氫含量越高，樣品線性燃速越快。含不同黏結(jié)劑的BPN 點火藥線性燃速順序為：PVDF/B/KNO3>F2602/B/KNO3>PVDF/NC/B/KNO3>NC/B/KNO3>F2461/B/KNO3>F2311/B/KNO3>EC/B/KNO3。