硝化纤维素/增塑剂共混体系相结构的介观动力学模拟

采用介观动力学(MesoDyn)模拟方法对比研究了增塑剂硝化甘油(NG)、1,5-二叠氮-3-硝基氮杂环戊烷(DIANP)、N-丁基硝氧乙基硝胺(Bu-NENA)、双(2,2-二硝基丙醇)缩甲醛(BDNPF)/双(2,2-二硝基丙醇)缩乙醛(BDNPA)(BDNPF/A,两者质量比为1∶1)与硝化纤维素(NC)共混体系的相结构及其演变过程和影响因素,用扫描电子显微镜对比研究了质量配比为50/50的4种NC/增塑剂共混体系混溶产物的微观形貌。结果表明,与NG相比,DIANP、Bu-NENA和BDNPF/A与NC的混溶性更好,且显微形貌特征与介观动力学模拟结果一致性较好;20℃下,质量配比为30/70的NC/BDNPA/F共混体系和质量配比为70/30、60/40、50/50、40/60和30/70的NC/NG共混体系产生相分离;质量配比为50/50的NC/NG共混体系,NG与NC的混溶性随温度的升高而改善,40℃以上时体系的相分离现象消失。     

BDNPF/A增塑剂的热稳定性研究

BDNPF/A[双(2,2–二硝基丙基)缩甲醛/缩乙醛]增塑剂热稳定性取决于产品纯度和关键杂质控制。采用热重分析(TGA)和加速老化试验对不同纯度和初始酸值的自制BDNPF/A增塑剂产品进行热稳定性分析,BDNPF和BDNPA的热分解温度分别为260.61℃和258.00℃,基本无差别。BDNPF/A样品质量分数≥98.5%时,样品最高分解温度恒定在261.1℃以上,加速老化酸值恒定在0.02mg/g以下,与国外同类产品相比,自制产品分解温度最大提高了27.0℃,加速老化酸值减小了90%。该样品实际可存储10a以上,具有优良的热稳定性。     

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/cm³,溶解度参数20.994 J3,溶解度参数20.994 J^(1/2)/cm(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。     

BDNPF/A增塑剂的性能研究及应用进展

综述了双(2,2–二硝基丙基)缩甲(乙)醛(BDNPF/A)增塑剂的物化性质、热稳定性、毒性及安全性,以及其在推进剂和炸药配方中的应用进展。指出在良好的存储环境和产品质量下,BDNPF/A的存储期实际达到50a,从而必将加快其在高能钝感推进剂和高性能炸药中的广泛应用。     

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。     

BDNPF/A含能增塑剂在炸药中的应用

双(2,2–二硝基丙基)缩甲(乙)醛(BDNPF/A)含能增塑剂在一系列PAX钝感炸药、PBX塑性黏结炸药中已得到广泛应用。PAX–2A是基于HMX的钝感混合炸药。PBXN–105炸药主要用于鱼雷和水雷;PBXN–106炸药主要用于美国SM–II型系列舰空导弹和MK–82航弹;PBX 9501高能炸药用于美国的热核弹头W76、W78和W88等。在未来一段时间内,BDNPF/A含能增塑剂仍将在高能炸药中广泛使用。     

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。     

甲基丙烯酸（2,2-二羟甲基）丙酯的合成

以对甲苯磺酸为催化剂,用1,1,1-三羟甲基乙烷（THME）与苯甲醛在四氢呋喃中反应,合成出2,2-二羟甲基缩苯甲醛丙醇;再以三乙胺作缚酸剂,用2,2-二羟甲基缩苯甲醛丙醇与甲基丙烯酰氯反应合成出甲基丙烯酸（2,2-二羟甲基）丙酯的缩苯甲醛衍生物,再与盐酸反应得到甲基丙烯酸（2,2-二羟甲基）丙酯。用核磁共振氢谱（1H NMR）证明了所合成化合物的结构。     

八乙烯基硅倍半氧烷对三元乙丙橡胶绝热层材料性能的影响

为改进三元乙丙橡胶(EPDM)绝热层材料的烧蚀性能,将八乙烯基硅倍半氧烷(OVP)作为耐烧蚀填料应用于EPDM绝热层,制备了EPDM/OVP复合材料,并研究了材料的力学性能与耐烧蚀性能。结果表明:与EPDM相比,EPDM/OVP复合材料拉伸弹性模量明显提高,残炭量有所增大。随着OVP用量的增大,EPDM绝热层材料的线烧蚀率逐渐降低,且烧蚀后形成的炭层更为致密均匀。当OVP添加量为15 phr时,复合材料的综合性能最优,线烧蚀率最小,为0.058 2 mm/s,较EPDM降低了27.3%,可见OVP在提高EPDM耐烧蚀性能方面有较高应用价值。