화학공학소재연구정보센터
학회 한국고분자학회
학술대회 2005년 가을 (10/13 ~ 10/14, 제주 ICC)
권호 30권 2호
발표분야 고분자 구조 및 물성
제목 A Study on the Surface Properties of Explosive Powder coated with Plasticizer
초록 금속 및 분체의 표면 흡착 및 개질에 관한 연구는 그 동안 많은 관심의 대상이었다. 특히 유기 분자들로 처리된 분체 입자는 쉽게 기능성이 부여 되기 때문에 광전자공학, 화학과 바이오 센서, 약물 수송, 촉매 등을 포함한 많은 과학 기술 분야에 응용되고 있는 현실이다. 분자화약(RDX, HMX, HNIW 등) 같은 에너지 물질들은 외부의 충격이나 마찰에 매우 민감하게 작용하기 때문에 복합화약에 적용시 이들의 감도를 줄이는 목적으로 여러 가지 가소제에 pre-coating 하여 조성에 적용하고 있다1.

복합화약 조성개발에 있어서 가장 문제가 되는 것은 결합제계로부터 활성충전재의 분리(dewetting) 현상이다. 니트로아민계의 원료화약과 고분자 결합제간의 결합이 약한 시스템의 경우 외부로부터 응력을 받으면 결합제계로부터 활성충전재의 분리가 쉽게 일어나며, 이러한 현상은 복합화약의 기계적 물성을 현격하게 저하시킴은 물론 성능(performance) 및 감도(sensitivity)에도 영향을 미친다. 결합제계로부터 활성충전재가 분리됨으로써 기공(void)이 생성되는데 이러한 기공들은 복합화약이 기계적 충격(impact)이나 충격파(shockwave) 에 의해 단열압축(adiabatic compression)될 때 기폭역할을 하게된다. 따라서 기계적 물성이 중요한 역할을 하는 복합화약이나 추진제의 조성개발을 위해서는 활성충전재와 고분자 결합제간의 결합력을 증대시켜서, 결합제계로부터 활성충전재가 분리되는 현상을 억제하여야하며, 위와 같은 현상은 원료물질간의 표면에너지를 측정하여 결합력을 예측함으로써 설계가 가능하다2.


본 연구에서는 현재 복합화약에 널리 적용되고 있는 HMX(Octogen) 분자화약을 DOA(dioctyl adipate), ATEC(acetyltriethylcitrate), BDNPFF(Bis (2,2-dinitropropyl)Formal/Formal) 3종류의 가소제로 각각 표면 처리하여 이들의 표면 특성 변화를 접촉각 측정을 통해 연구하였다. 접촉각은 Washburn 식을 바탕으로 한 liquid penetration 방법으로 측정하였으며, 분자화약 표면에 가소제들의 흡착 여부를 IR-spectrum을 통해 확인하였다.


참고문헌

1. G.J. Lee, S.I. Shin and S.G. Oh, J. Korean Ind. Eng. Chem., Vol. 15, No. 1, 54(2004).

2. J.S. Shim, S.H. Kim, K.D. Lee, KIMST, 3(2), 219(2000).
저자 심정섭
소속 국방과학(연)
키워드 Surface energy; Interfacial energy; Surface characteristics; Contact angle
E-Mail