含能黏合剂BAMO-THF-GAP无规共聚醚的合成与表征

以3,3-二溴氧杂环丁烷(BBMO)、四氢呋喃(THF)和环氧氯丙烷(ECH)为单体,1,4-丁二醇(BDO)为引发剂,三氟化硼乙醚(BF3·OEt2)为催化剂,采用阳离子开环聚合法制备BBMO-THF-ECH无规共聚醚;然后将其进行叠氮化反应,制成含能黏合剂BAMO-THF-GAP(3,3-双叠氮甲基氧杂环丁烷-四氢呋喃-叠氮缩水甘油醚)无规共聚醚。研究结果表明:采用单因素试验法优选出制备无规共聚醚的最佳反应条件是w(BDO)=5%(相对于总单体质量而言)、n(BF3·OEt2)∶n(BDO)=1∶2、聚合时间为24 h、叠氮化反应时间为16 h和叠氮化反应温度为110℃。     

含能黏合剂聚缩水甘油醚硝酸酯合成研究进展

聚缩水甘油醚硝酸酯(PGN)是一种高能、钝感、洁净的富氧黏合剂。从20世纪50年代开始,它就一直是国外重点研究的高能固体推进剂含能黏合剂之一,也是近年来应用于推进剂、火炸药和烟火剂中的最具应用前景的含能黏合剂。以时间为序,分3个阶段较为详细地介绍了国内外PGN合成研究进展,指出了各个时期PGN合成工艺的优缺点。     

含能黏合剂合成研究新进展

从热塑性含能黏合剂和热固性含能黏合剂两方面综述了国内外含能黏合剂近5年研究的最新进展,重点介绍了叠氮类、硝酸酯类、富氮含能类、聚磷氮烯类、改性端羟基聚丁二烯类热塑性含能黏合剂,GAP基ETPE、BAMO基ETPE、偕二硝基类热塑性含能黏合剂的合成及性能研究情况,对含能黏合剂研究的发展趋势进行了展望,附参考文献25篇.     

烯基聚醚含能黏合剂的合成与固化

以三羟甲基丙烷为引发剂、三氟化硼·乙醚络合物为催化剂、3-硝酸酯甲基-3-甲基氧杂环丁烷(NIMMO)为单体,制备了三官能度的聚NIMMO(T-PNIMMO),随后在其端基共聚烯丙基缩水甘油醚(AGE),合成了烯基聚醚含能黏合剂(AGE-T-PNIMMO)。采用FTIR和NMR对产物进行了表征,并以四甲基对苯二腈氧化物(TTNO)为固化剂固化合成的烯基聚醚含能黏合剂制备出弹性体,考察了弹性体的力学和热性能。结果表明:该黏合剂具有低黏度(20℃黏度为8.93 Pa·s)、较低的玻璃化转变温度(-57.4℃)及可室温固化的特点;R(固化剂TTNO的腈氧基团与AGE-T-PNIMMO双键的物质的量之比,下同)=1.0时,得到的弹性体拉伸强度最高可达0.80 MPa,分解峰峰温为202℃。     

硝酸酯类含能黏合剂绿色合成研究进展

对3种具有发展潜力的硝酸酯类含能黏合剂聚(3-甲基硝酸酯-3-甲基环氧丁烷)(Poly-NIMMO)、聚缩水甘油硝酸酯(PolyGLYN)和硝化端羟基聚丁二烯(NHTPB)的绿色合成工艺和性质进行了简要评述,分析了这些黏合剂的发展前景。并采用以五氧化二氮为硝化剂的绿色合成路线制备得到NHTPB黏合剂,考察了不同官能团对其热稳定性和玻璃化转变温度的影响规律。     

聚磷腈的合成及其作为含能黏合剂的应用前景

聚磷腈是一类骨架由磷-氮原子交替排列的具有特殊结构和优异性能的新型功能高分子材料.综述了聚磷腈的合成方法,并对其作为含能黏合剂的应用前景进行了探讨.     

固体推进剂用含能黏合剂体系研究进展

黏合剂含能化是近年来推进剂研究的热点之一,对叠氮基黏合剂和硝酸酯增塑聚醚黏合剂体系的制备、燃烧性能和能量性能进行了简要总结,并对今后黏合剂的发展做了展望。     

纤维素基含能黏合剂的分子模拟

运用分子模拟软件包Material Studio中的Synthia模块,在COMPASS力场下,对硝化纤维素(NC)和硝化纤维素甘油醚(NGEC)的性能进行了模拟计算, 模拟数据的变化趋势与相关理论及实验吻合得较好,说明Synthia模块对本体系的定性模拟是可信的.在此基础上,对叠氮纤维素(AC)、叠氮纤维素甘油醚(ACGE)、叠氮纤维素硝酸酯(ACN)和硝化纤维素叠氮甘油醚(NCAGE)的性能进行了预测,分析了不同取代度和不同基团对系列黏合剂性能的影响.预测数据表明,ACN和NCAGE是力学性能及加工性能较好的高能黏合剂.     

新型含能环氧树脂黏合剂

对一种综合性能优良的黏合剂新品种——腙系含能环氧树脂黏合剂的结构、合成和理化性能及其推进剂的比冲、力学性能、热性能、燃烧性能和感度性能进行了综述。     

Synthesis,Characterization and Properties of Nitropolybutadiene as Energetic Plasticizer for NHTPB Binder

The nitration of low molecular weight polybutadiene (PB) by a convenient and inexpensive procedure was investigated. To retain the unique physico‐chemical properties of the plasticizer, it was nitrated to an extent of 10 % double bonds. The product nitropolybutadiene (NPB) was characterized by FT‐IR and ¹H NMR spectroscopy as well as GPC, DSC, and TGA methods. The kinetic parameters for the decomposition of NPB from room temperature to 400 °C were obtained from non‐isothermal DSC. The changes in glass transition temperature (T _g) and inert uncured binder systems were used for determination of its efficiency as plasticizer. NPB was used in cured and unfilled nitro‐hydroxyl terminated polybutadiene (NHTPB) binder. Isothermal thermogravimetric analysis (Iso‐TGA) was employed to determine the migration rate in cured and unfilled HTPB binder systems compared to the dioctyladiphate (DOA) plasticizer. It was found that the exudation of the NPB plasticizer is slower than that of the DOA plasticizer. Thus, the NHTPB/NPB binder system (binder/plasticizer) presents more convenient mechanical properties than HTPB/DOA and is a promising new energetic binder system for polymer bonded explosives.     

含能黏合剂PAMMO的问接法合成

以3-溴甲基-3-甲基氧杂环丁烷(BrMMO)为单体,按阳离子开环聚合机理,先合成出3-溴甲基-3-甲基氧杂环丁烷均聚物(PBrMMO),接着在偶极非质子溶剂中对其进行叠氮化,最终合成出含能黏合剂3-叠氮甲基-3-甲基氧杂环丁烷均聚物(PAMMO).着重研究了BrMMO聚合过程中催化剂用量和反应体系温度对聚合的影响,确定出BrMMO聚合的最佳条件为:n(BF3OEt2):n(BDO)=0.50:1.00.0℃下加入单体,通过红外光谱确定出叠氮化反应的完成时间.用红外光谱(IR)、核磁共振(1H-NMR)、热重分析(TGA)和差示扫描量热法(DSC)对产品进行了表征.     

含能黏合剂PAMMO的间接法合成

以3-溴甲基-3-甲基氧杂环丁烷(BrMMO)为单体,按阳离子开环聚合机理,先合成出3-溴甲基-3-甲基氧杂环丁烷均聚物(PBrMMO),接着在偶极非质子溶剂中对其进行叠氮化,最终合成出含能黏合剂3-叠氮甲基-3-甲基氧杂环丁烷均聚物(PAMMO)。着重研究了BrMMO聚合过程中催化剂用量和反应体系温度对聚合的影响,确定出BrMMO聚合的最佳条件为:n(BF3.OEt2):n(BDO)=0.50:1.00,0℃下加入单体,通过红外光谱确定出叠氮化反应的完成时间。用红外光谱(IR)、核磁共振(1H-NMR)、热重分析(TGA)和差示扫描量热法(DSC)对产品进行了表征。     

含能聚氨酯热塑性黏合剂GAP/PBAMO的性能

以聚双叠氮甲基氧杂环丁烷(PBAMO)为硬段,聚缩水甘油醚(GAP)为软段,采用一锅法扩链合成了含能聚氨酯黏合剂(GAP/PBAMO).实验中合成了不同硬段含量的黏合剂,并采用FT-IR、NMR、GPC、XRD、DSC和SEM等对其结构和性能进行了表征.结果表明,硬段质量分数为66.7%时,该热塑性黏合剂具有较好的耐热...     

不敏感含能材料MAD-X1的合成及性能

以草酸与氨基胍碳酸氢盐为原料,经脱水成环、重氮化取代、氧化、中和反应合成了不敏感含能材料1,1′-二羟基-3,3′-二硝基-5,5′-联-1,2,4-三唑二羟胺盐(MAD-X1),总收率为41.2%,采用红外光谱、1 H NMR、13 C NMR及元素分析对产物的结构进行了表征。探讨了一锅法合成中间体5,5′-二氨基-3,3′-联-1,2,4-三唑(DABT)的机理及亚硝酸钠与硫酸摩尔比对重氮化取代反应收率的影响,对MAD-X1的热性能进行了分析,用NASA-CEA程序计算了MAD-X1-CMDB推进剂的能量特性。结果表明,采用一锅法合成DABT,周期短、收率高(75.1%),亚硝酸钠与硫酸的最佳摩尔比为2.4∶1,酸化试剂为浓盐酸,MAD-X1的热分解峰温度为248.7℃;MAD-X1-CMDB推进剂的理论比冲和特征速度分别为2 449.6N·s/kg和1 540.7m/s。     

一种新型叠氮含能固化剂的合成及性能

为提高黏合剂体系的力学性能,通过叠氮聚醚多元醇与六亚甲基二异氰酸酯（HDI）反应合成了一种新型叠氮多异氰酸酯含能固化剂（EC）。研究了料比、反应温度、后处理方法等因素对反应的影响。DSC结果表明,EC的最大热分解温度为252．89℃,玻璃化温度为-47．13℃。EC／GAP胶片的最大热分解温度为254．56℃,玻璃化温度为-45．78℃。EC／GAP／50％TEGDN体系具有良好的物理和化学相容性,制备的胶片有两个分解放热峰,对应的最大热分解温度分别为213．05℃和250．89℃,玻璃化温度为-69．08℃。GAP／EC胶片在＋20℃下的拉伸强度和断裂伸长率分别为0．67MPa和129％,优于GAP／N100体系的0．53MPa和56．5％。     

Understanding the Compatibility of the Energetic Binder PolyNIMMO with Energetic Plasticizers: Experimental and DFT Studies

The development of energetic binders with suitable energetic plasticizers is required to enhance the mechanical properties and to reduce the glass transition temperature of propellant and explosive formulations. The compatibility of the energetic binder poly(3‐nitratomethyl‐3‐methyloxetane) (polyNIMMO) with five different energetic plasticizers viz. bis(2,2‐dinitro propyl)acetal (BDNPA), dinitro‐diaza‐alkanes (DNDA‐57), 1,2,4‐butanetriol trinitrate (BTTN), N‐N‐butyl‐N ‘(2‐nitroxy‐ethyl) nitramine (BuNENA) and diethyleneglycoldinitrate (DEGDN) was studied by differential scanning calorimetry (DSC), rheology, and DFT methods. The results obtained for the pure binder were compared with the results obtained for the binder/plasticizer blend in regard of the decomposition temperature and the format of the peak indicated the compatibility of polyNIMMO with the plasticizers. The glass transition temperatures of the blends were determined by low temperature DSC and showed desirable lowering of glass transition temperature with single peak. The rheological evaluation revealed that the viscosity of the binder is considerably lowered by means of flow behavior upon addition of 20 % (w/w) plasticizer. The addition of BuNENA and DEGDN has maximum effect on the lowering of viscosity of polyNIMMO. The predicted relative trend of interaction energies between plasticizer and binder is well correlated with the corresponding trend of viscosity of binder/plasticizer blends. These experimental studies verified by theoretical methods are valuable to design practical blends of new plasticizers and binders.