偕二硝基不敏感增塑剂的合成与性能

2,2-二硝基丙醇分别与乙酸、丙酸、正丁酸经酯化反应,合成2,2-二硝基丙醇乙酸酯、2,2-二硝基丙醇丙酸酯、2,2-二硝基丙醇丁酸酯三种新型偕二硝基酯类增塑剂。利用FTIR、NMR和元素分析等对偕二硝基酯类增塑剂进行了结构表征;考察了催化剂浓硫酸用量、反应物料比及反应时间对产物收率和纯度的影响。结果表明,2,2-二硝基丙醇乙酸酯较佳合成条件为:浓硫酸用量3%,2,2-二硝基丙醇与乙酸摩尔比为1∶1.10,酯化反应时间6 h。测试了所合成的三种新型增塑剂的密度、热分解温度、玻璃化转变温度、感度等性能,并计算了生成焓和溶解度参数。其中2,2-二硝基丙醇乙酸酯的性能如下:密度1.319 g/cm~3,溶解度参数20.994 J~(1/2)/cm~(3/2),玻璃化转变温度-94.4℃,热分解峰温为254.9℃,生成焓414.5 kJ/mol,摩擦感度4%,撞击感度H_(50)125.9 cm。     

偕二硝基类增塑剂研究进展

介绍了偕二硝基类增塑剂的研究状况,重点介绍了双(氟-二硝基乙基)缩甲醛(FEFO)和2,2-二硝基丙醇缩甲醛/2,2-二硝基丙醇缩乙醛(BDNPA/F)的常用制备方法,并分析比较了这些方法的优缺点.综述了FEFO和BDNPA/F在推进剂及炸药中的应用.     

偕二硝基类含能增塑剂的合成及应用

从偕二硝基含能增塑剂的结构和合成特点出发,综述了偕二硝基缩醛类、酯类及醚类等含能增塑剂的合成、性能及应用研究现状.重点介绍缩醛类含能增塑剂BDNPF和BDNPA的制备技术,论述了其物理化学性能、能量特性和热性能,以及在炸药、推进剂配方中的应用,指出此类化合物的合成及应用,将是含能增塑剂研究的重点.附参考文献21篇.     

BDNPF/A增塑剂向衬层和绝热层中的迁移

采用浸渍法研究了含能增塑剂2,2-二硝基丙醇缩甲醛(BDNPF)/2,2-二硝基丙醇缩乙醛(BDNPA)(BDNPF/A)与3种衬层和2种绝热层间的互溶性,用傅里叶变换红外变换光谱仪、热机械分析仪、电子万能试验机、线烧蚀仪测试了衬层、绝热层的热力学性能随BDNPF/A迁移量的变化情况.结果表明,BDNPF/A与PBT衬层和NBR绝热层具有良好的互溶性;BDNPF/A对材料抗拉强度和伸长率的影响与材料和BDNPF/A之间的互溶性以及材料自身的网络结构有关;衬层的玻璃化温度和绝热层的烧蚀率随BDNPF/A迁移量的增加而增大;BDNPF/A的迁入会降低材料的热稳定性.     

含能增塑剂的研究新进展

对近年来硝酸酯类、偕二硝基类、叠氮类和含氮杂环类含能增塑剂的发展进行了介绍,并对其性能和合成进行了评述.指出目前还没有一种含能增塑剂达到理想要求,还需积极开发新的含能增塑剂.     

化学共混对HTPB推进剂性能的影响

寻找合适的混合方式将端羟基四氢呋喃环氧乙烷共聚醚(PET)共混于端羟基聚丁二烯(HTPB)推进剂中,研究PET黏合剂和BDNPA/F(双(2,2–二硝基丙醇)缩乙醛/双(2,2–二硝基丙醇)缩甲醛)增塑剂对HTPB推进剂力学性能和燃烧性能的影响。结果表明:采用二步聚合法可将PET加入HTPB推进剂中,推进剂具有较好的工艺性能和力学性能;PET的加入能明显降低推进剂的燃速和压强指数;同时,极性黏合剂的加入有助于引入含能增塑剂BDNPA/F。     

2,2-二硝基-1,3-丙二醇基含能材料研究进展

从偕二硝基含能材料的结构和合成特点出发,介绍了2,2-二硝基-1,3-丙二醇(ADIOL)及其相关含能材料的合成方法、性能和应用。重点介绍了2,2-二硝基-1,3-丙二醇二甲酸酯(ADDF)的合成、能量性能及其在炸药和推进剂中的应用。提出基于ADIOL含能材料的发展方向。     

3-硝基-5-叠氮基-3-氮杂戊醇硝酸酯的合成与表征

以二乙醇-N-硝胺二硝酸酯(DINA)为起始原料,经过叠氮化、萃取、分离、纯化等工序合成出含能增塑剂3-硝基-5-叠氮基-3-氮杂戊醇硝酸酯(PNAN);通过红外光谱、核磁共振及元素分析对目标化合物进行了表征,并测试了其热安定性和机械感度。结果表明,PNAN合成的最佳工艺条件为:叠氮化钠(NaN3)与DINA的摩尔比为1.2∶1.0、反应时间为3h、反应温度为75~80℃;测得PNAN的密度为1.46g/cm3,热分解温度为172℃,玻璃化转变温度为-41℃,摩擦感度为12%,撞击感度为56%;得出PNAN是一种热稳定好、感度适中的含能材料,有望作为含能增塑剂应用于固体推进剂和发射药中。     

2,2-二硝基丁醇的合成及其应用

偕二硝基类化合物是一种化学性能优良、热稳定性好的含能材料。2,2–二硝基丁醇(DNBOH)是合成偕二硝基类含能材料的重要中间体之一。介绍了DNBOH的几种合成方法:氯化硝化法、硝酸银氧化硝化法、新型氧化硝化法和电化学法。分析比较了各种方法的优缺点。结果表明,新型氧化硝化法是一种成本低廉、环境友好的合成方法,电化学法减少了原料的用量,降低了三废的处理量,具有较好的研究价值和应用前景。介绍了DNBOH在合成新型含能增塑剂和黏合剂方面的应用。     

三叠氮新戊醇乙酸酯的合成、表征与性能研究

以三溴新戊醇为原料,经酯化、叠氮化两步反应合成了三叠氮新戊醇乙酸酯(TAP-Ac),总收率78.1%;用红外光谱、核磁共振、元素分析等手段对目标化合物和中间产物结构进行了表征;用差示扫描量热法(DSC)研究了TAP-Ac的热行为,测试了其密度和机械感度;优化了酯化和叠氮化反应条件对收率的影响。结果表明,酯化反应较佳反应条件为:缚酸剂三乙胺与三溴新戊醇摩尔比为1.1∶1.0,乙酸酐与三溴新戊醇的摩尔比为1.5∶1.0,反应时间10h;叠氮化较佳反应条件为:三溴新戊醇乙酸酯与NaN_3的摩尔比为1.00∶3.45,反应温度87～90℃,反应时间12h; TAP-Ac的玻璃化转变温度为-73.86℃,热分解温度251.9℃,表明TAP-Ac具有良好的热稳定性;TAP-Ac的密度为1.25g/cm~3,撞击感度H_(50)为29.9cm,摩擦感度为8%,表明TAP-Ac是一种钝感、热稳定性良好的新型叠氮增塑剂。