支化聚叠氮缩水甘油醚(B-GAP)的制备研究

以工业氯醇橡胶为原料,通过与叠氮化钠反应制备出支化聚叠氮缩水甘油醚。详细研究了反应温度,时间,溶剂极性和投料比等因素对产物取代度,相对分子质量及其分布和官能度等的影响。结果表明,随着反应温度的提高和反应时间的延长,产物的相对分子质量降低,分散和度增加。同时观察到,降解产物的支化度或羟值几乎不受反应条件变化的影响。     

端叠氮聚叠氮缩水甘油醚的热分解动力学

为了解端叠氮聚叠氮缩水甘油醚(GAPA)的热分解动力学和热安全性,采用差示扫描量热法(DSC)、热重法(TG)对GAPA进行了热分解特性研究。根据GAPA在升温速率为2,5,10,20℃·min~(-1)时放热峰温和分解深度,考察了GAPA热分解反应的表观活化能、指前因子和热分解动力学方程,计算出热力学参数和热安全性参数。结果表明,GAPA的热分解反应过程分为两个阶段,表观活化能EK为218.47 kJ·mol~(-1),指前因子A_K为1.06×10~(22)s~(-1),自发火温度T_(bpo)为506.55 K,自加速分解温度T_(SADT)为496.78 K,以及活化自由能(ΔG~≠)、活化焓(ΔH~≠)和活化熵(ΔS~≠)分别为132.76 kJ·mol~(-1)、214.34 kJ·mol~(-1)和164.21 J·mol~(-1)·K~(-1)。     

高分子量线型叠氮缩水甘油醚聚合物的合成

介绍了高分子量线型叠氮缩水甘油醚聚合物的合成方法。研究了催化剂，抗氧剂，惰气保护等因素夺母体高聚物环氧氯丙烷叠氮化速度，分子断链及分隔量分布的影响。制备的ＨＬ－ＧＡＰ分子量达到１５００２１和２９５５６１，大大高于美国专利报道值。     

聚缩水甘油醚硝酸酯增塑剂的性能

为了探究聚缩水甘油醚硝酸酯增塑剂(PGNN)在含能推进剂、高聚物粘结炸药(PBX)中应用的可能性,合成了不同数均分子量的PGNN,研究了增塑剂分子量与密度、黏度、玻璃化转变温度及挥发性的关系。采用热重法(TG)研究了PGNN与推进剂、炸药主要组分的相容性,通过感度测试和运输振动试验考察了PGNN的贮运安全性。结果显示,数均分子量为523的PGNN具有较高的密度(1.43 g·cm~(-3))、较低的玻璃化转变温度(-56℃)和较低的挥发性(60℃,0.096 mg·cm~(-2)·h~(-1));PGNN与奥克托今(HMX)、高氯酸铵(AP)、黑索今(RDX)、Al等相容,安全性好,摩擦感度和撞击感度均为0,在4 h的模拟高速公路运输试验中,无燃烧、爆炸等发生。研究表明,数均分子量约500的PGNN是理想的齐聚物增塑剂。     

支化聚叠氮缩水甘油醚硝酸酯的制备

为改善含能粘结剂及增塑剂的流变性与氧平衡,用聚环氧氯丙烷(PECH)、叠氮钠(NaN3)、氢氧化钠(NaOH)、在乙二醇(EG)引发下,100℃反应获得了支化聚叠氮缩水甘油醚(B-GAP),浓硝酸-20~0℃反应,将B-GAP转化为支化聚叠氮缩水甘油醚硝酸酯(B-GAPN)。研究了用反应条件控制B-GAP羟值及B-GAP与B-GAPN分子量。从B-GAP红外光谱的—OH特征峰削弱和—ONO2峰的出现,可判断合成产物为B-GAPN。     

高分子量多羟基聚叠氮缩水甘油醚的制备

高分子量多羟基聚叠氮缩水甘油醚（ＨＧＡＰ）是一种新型的含能聚醚粘合剂，本文叙述了采用氯醇橡胶（ＰＥＣＨ）裂解叠氮化制备高分子量ＨＧＡＰ的方法。在实验室制备出数均分子量Ｍｎ为１５００～２００００，官能度ｆｎ为３～６，分子量分散指数Ｄ约为２的任意品种的聚叠氮缩水甘油醚（ＧＡＰ）。     

利用流变学等温测试方法研究铝对聚叠氮缩水甘油醚改性球形药固化的影响

为了研究铝在聚叠氮缩水甘油醚（GAP）改性球形药固化过程中的作用,利用流变学等温测试方法研究了铝对GAP改性球形药固化动力学的影响,采用热分析动力学Sestak-Berggren模型对固化动力学参数进行求解,分别建立了含0%铝和10%铝的GAP球形药的固化动力学模型。结果表明：GAP球形药固化过程中表观活化能变化不大,在0<转化率<0.8范围内可认为表观活化能为64.8 kJ/mol,加入铝后反应的表观活化能增大,为85.1 kJ/mol,反应级数增加,指前因子减小,说明铝对GAP球形药的固化反应具有消极影响;模型与实验数据吻合较好,说明可利用流变学等温测试方法研究固体GAP球形药的固化过程;对0%和10%铝两个体系的黏度变化进行分析发现,铝主要影响到GAP球形药固化的第二阶段,使异氟尔酮二异氰酸酯分子上位阻较大的异氰酸酯基反应更加困难,活化能增大。     

锆/聚叠氮缩水甘油醚复合粒子的制备、表征及静电性能

锆粉具有密度大、体积热值高、点火和燃烧性能良好的优点,是提升推进剂密度比冲的重要燃料,但由于其静电火花感度高,使用中易燃烧,在推进剂中应用存在安全隐患。为提高锆粉的抗静电性能,研究采用一种推进剂常用的聚叠氮缩水甘油醚(GAP)含能粘合剂,对锆粉进行包覆改性,获得了Zr/GAP复合粒子。研究其形态、结构、热性能和抗静电火花性能。结果表明,包覆处理可显著降低锆粉粒子的静电火花感度,50%发火能从5.13 mJ提高至24.91 mJ,并且保留了锆粉的高密度特性及良好的燃烧性能。研究成果为促进锆粉在高密度推进剂中的应用提供了技术支持。     

GAP基热塑性弹性体改性单基发射药的热行为及力学性能

为改善单基发射药的力学性能,制备了聚叠氮缩水甘油醚(GAP)基含能热塑性弹性(GAP-ETPE)不同含量的单孔管状改性单基发射药,通过甲基紫试验和真空安定性试验、差示扫描量热法(DSC)研究了发射药热安定性和热分解过程,并测试了其冲击和压缩性能,分析了GAP-ETPE含量的变化对改性单基发射药热行为和力学性能的影响。结果表明:随着GAP-ETPE含量的增加,改性单基药的热安定性逐渐提高,热分解放热峰温、放热量和密度逐渐降低;低温(-40℃)、常温(20℃)和高温(50℃)下改性单基发射药试样的冲击强度和压缩率提高、抗压强度降低。与空白试样相比,GAP-ETPE含量为30%时,低温、常温和高温下试样的冲击强度分别提高了161.4%、160.1%和164.0%,压缩强度分别降低了23.6%、28.8%和33.1%,压缩率分别提高了246.4%、233.9%和266.0%。     

聚缩水甘油醚硝酸酯的合成及固化

以纯度≥99.5%的缩水甘油硝酸酯(GN)为原料,采用阳离子聚合,合成了两种分子量3000左右的聚缩水甘油醚硝酸酯(PGN)粘合剂。采用红外(IR)、核磁(NMR)和凝胶渗透色谱(GPC)表征了它们的结构。测试了PGN的主要性能。研究了PGN与常用异氰酸酯[多苯基多亚甲基多异氰酸酯(PAPI)、改性六亚甲基多异氰酸酯(N-100)、甲苯二异氰酸酯(TDI)、二环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI)]的固化反应。结果表明,在催化剂二月桂酸二丁基锡(DBTDL)或三苯基铋(TPB)作用下,PGN可与PAPI、N-100、TDI、HMDI等快速反应固化。固化试样经60℃贮存60天,邵A硬度无明显下降。     

GAP的合成与化学改性研究进展

聚叠氮缩水甘油醚（GAP）的燃烧热高、燃烧温度低、热稳定性好、燃气洁净以及与氧化剂相容性好,是传统惰性黏合剂端羟基聚丁二烯（HTPB）的有利替代品之一,在高能推进剂配方中广泛使用,但其分子链中存在大体积极性叠氮侧基,阻碍了分子链的运动,降低了主链的柔韧性,导致其力学性能尤其是低温力学性能较差。化学改性可以较好地调节GAP的性能,引起了国内外含能材料研究者们广泛关注。本文详细阐述了一步法、两步法GAP的合成工艺;论述了各种GAP的化学改性方法,阐明了不同结构与性能的关系,分析了存在的问题和不足,展望了未来开发可控易行、绿色环保的高分子量GAP合成策略、性能研究方法以及在高能热塑性弹性体方面的应用前景。     

三臂型叠氮含能增塑剂GAPA的合成与性能

以三元醇为起始剂,三氟化硼为催化荆,环氧氯丙烷为单体进行聚合反应,合成了分子量不同的两种高分子聚合物(PECH),硝化叠氮化后首次合成了两种三臂型叠氮基封端的聚叠氮缩水甘油醚(GAPA),并对其进行结构表征及性能测试.结果表明,合成的GAPA玻璃化温度-52.86℃,热分解温度247.9℃,是一种性能优良的齐聚物含能增塑剂.     

BGAP的合成与展望

含支化结构的聚叠氮缩水甘油醚（BGAP）含能黏合剂比线型聚叠氮缩水甘油醚（GAP）含能黏合剂具有更高的相对分子质量、更宽的官能度（f）调节范围、更高的生成热、更低的黏度等,能够提高复合固体推进剂的能量水平以及改进其工艺性能和力学性能,是叠氮黏合剂的重要研究方向之一。如何可控调节官能度、相对分子质量及其分布等重要结构参数,成为获得高质量BGAP含能黏合剂的关键。本文详细阐述了BGAP的一步裂解叠氮化法合成工艺并提出了可能的合成机理,介绍了BGAP的性能研究现状,分析了存在的问题和不足,展望了BGAP的合成和性能研究发展方向,强调优化BGAP的后处理工艺、提高BGAP的制备能力以及加强BGAP的基础性能和应用研究是今后研究的重点。     

表面接枝GAP改性超细铝粉的制备与性能（英）

用二异氰酸酯作桥,通过—OH和—NCO基团间的连串缩合反应,经过接枝含能端羟基叠氮缩水甘油醚(GAP),改性了超细(1~2 μm)铝粉表面。研究了接枝GAP铝粉的表面性质,与含氟粘结剂的相容性及70 ℃水中稳定性。结果表明,接枝前后的铝粉表面静态水滴接触角分别为0~25.7°和 109.9°,表面接枝后,铝粉表面性质从亲水改变为疏水。接枝GAP的铝粉与含氟粘结剂有更好的相容性。在70 ℃水中15 min后,未经处理的铝粉有39.8%的活性铝被氧化,而经过GAP接枝改性的铝粉在70 ℃水中60 min后只有1.4%的活性铝被氧化,显示接枝GAP的铝粉可有效保护铝粉在苛刻的热水条件下不被氧化。     

高聚物改性B炸药研究(Ⅱ)

防治B炸药渗油、抑制其药柱尺寸不可逆长大、增强其力学性能和降低感度是B炸药改性研究的重要内容。本课题采用一种芳香共聚物包覆RDX制作了一种改性B炸药。检测结果表明，B炸药经过改性后，渗油率降低了47．6％，强度提高了2倍，尺寸长大率降低了75％，感度也有所降低。     

烟火技术在人工影响天气中的应用

介绍了烟火技术在人工影响天气领域中的应用,着重研究了BR-91-Y烟火催化剂的配方组成、制造工艺、播撒工具以及性能指标,并对新兴的暖云烟火催化剂做了简要介绍。     

PBAMO/TGAP基AnB星型ETPE的合成与性能研究

含能热塑性弹性体（ ETPE ）可分为线型 ETPE （LETPE）和星型ETPE（SETPE）［1-4］。与组分相同、分子量相似的LETPE相比,SETPE具有许多独特的优点,如较低的熔融指数和熔体粘度,加工性能和力学性能均较好,能允许添加更多的固体填料等［3-4］。由此可见SETPE在先进含能材料的研制上极具应用潜力。本实验以单官能度聚3,3-双叠氮甲基氧丁环（UPBAMO,Mn ＝5133）为硬段［5］,三官能度聚叠氮缩水甘油醚（TGAP, Mn ＝2850）为软段［6］,2,4-甲苯二异氰酸酯（2,4-TDI）为偶联剂,通过官能团预聚体偶联法合成出了一种未见文献报道的PBAMO／TGAP基An B星型ETPE（ SETPE）。合成路线见Scheme 1。     

复合铝热剂研究进展

提高传统二元铝热剂的反应性能是近年来含能材料领域的研究热点,引入添加剂组成复合铝热剂是一种有效的方法.本文根据添加剂的作用效果及应用领域,将复合铝热剂分为燃料增强型,产气型以及改性剂添加型,综述了复合铝热剂的研究现状及其在有关工程上的应用,进而提出了复合铝热剂新的研究的方向和思路,包括新型合金燃料及合金氢化物的使用和制备、非叠氮类气体发生剂与铝热剂的复合使用、惰性添加剂的种类与添加量的影响、黏结剂在铝热剂表面的包覆技术等.     

某型涡扇发动机的性能改型方案研究

为了补充小涡扇发动机系列化改型研究内容的匮乏,基于国内外涡扇发动机的研究现状及发展趋势,选定某小型涡扇发动机为研究对象对其进行性能优化研究。借鉴国外航空发动机的改型思路,采用不同的优化算例辅以不同的程序工具对某型发动机进行了性能优化的改型研究,在此基础上讨论了发动机采用非冷却式涡轮或冷却式涡轮对发动机性能的影响,最后通过分析比较得出某型涡扇发动机性能改型优化的研究结论。     

吸波涂料用环氧粘接剂改性研究

针对厚涂层吸波涂料用环氧粘接剂存在的拉伸强度低、柔韧性差、耐温性低等不足,在满足吸波涂料隐身性能及喷涂性能的前提下,研究了某液体橡胶的添加量对吸波涂层拉伸强度及柔韧性等性能的影响,并应用环境扫描电镜(SEM)和差示扫描量热仪(DSC)研究了液体橡胶添加量对该吸波涂层冲击断面的形貌以及玻璃化转变温度( T-g)的影响。测试结果表明吸波涂层的T-g随着液体橡胶的增加而降低,且优选的吸波涂料用环氧粘接剂配方可使该吸波涂层在80℃条件下正常固化,在钢材及铝材表面的拉伸强度分别达到8 MPa及6 MPa以上,涂层在1 mm薄板基材上弯曲90°不断裂。该研究成果不但可扩大吸波涂料在不同基材上拉伸强度及柔韧性等高性能要求下的座用范围,而且可提高其施工工效。