含能粘结剂的模拟技术研究进展

含能材料被广泛应用于炸药、火箭推进剂等领域,随着人们对产品质量要求的不断提升,对于其重点性能的要求也与日俱增.本文综述了近年来关于高分子含能粘结剂的分子动力学模拟(MD)相关研究进展,主要就其玻璃化转变温度(Tg)、力学性能、结合能和分子扩散等方面所做的模拟工作进行分析、整合与综述,并对未来发展和应用前景进行展望.     

低易损混合炸药粘结剂的选择

介绍了低易损混合炸药对粘结剂的要求，论述了热塑性弹性和端羟基聚丁二烯两类可选的高聚物粘结剂情况，简要介绍了以ＨＴＰＢ为粘结剂，ＲＤＸ为主体炸药的低易损混合炸药的配方及性能。     

新型含能粘结剂AMMO及其应用研究

综述了近几年来国外新型含能粘结剂AMMO（叠氮甲基－3－甲基氧杂环丁烷）的一些性能及AMMO／AP推进剂和AMMO／HMX推进剂的热分解和燃烧特性。     

新型含能粘结剂BAMO

综述了新型叠氨含能粘结剂ＢＡＭＯ的理化特性和ＢＡＭＯ／ＴＨＦ、ＢＡＭＯ／ＮＭＭＯ等ＢＡＭＯ类粘结剂的热分解特性和燃烧特性方面的研究进展。     

叠氮含能粘结剂的研究进展

综述了几种叠氮含能粘结剂的制法及其应用情况。     

含能增塑剂研究进展

按含能基团的不同对目前文献报道的多种含能增塑剂进行分类介绍 ,并对其性能和合成方法进行评述     

纳米复合含能材料的研究进展

综述了纳米复合含能材料的研究进展,通过对不同种纳米复合含能材料的制备工艺、力学性能、化学性能的分析,说明纳米复合含能材料能有效地降低炸药的感度,提高力学性能、安全性能和稳定性,改善其表面形貌、流散性和包覆效果。同时指出了纳米复合含能材料在制作工艺、应用推广、技术支持上存在不足;对其稳定性、相容性、性能表征和反应机理等方面的研究有待进一步探索。     

叠氮类含能粘合剂研究进展

粘合剂含能化是火炸药未来的发展方向,叠氮类粘合剂是含能粘合剂中的典型代表。该文主要从热塑性含能粘合剂和热固性含能粘合剂两方面综述了近5年叠氮类粘合剂研究进展,并对该类粘合剂的发展趋势和应用前景进行了展望。     

高聚物黏结炸药的力学性能研究进展

从材料的力学行为特性、实验方法、本构模型和强度理论4个方面对高聚物黏结炸药(PBX)的力学性能特征进行了归纳和评述。指出应变率和温度对材料应力状况的影响及动态力学性能分析是目前PBX研究的热点和难点。认为可以借鉴研究混凝土和高聚物的一些方法来建立PBX的本构模型和失效准则。指出选择和改进现有测试技术时,须考虑PBX的含能敏感性、大变形等特性。对PBX力学性能的理论研究、实验技术及数值模拟等方面需要开展的工作提出了一些看法。认为复杂环境下的力学响应和细观建模模拟应是今后研究的重点方向。附参考文献93篇。     

低熔点含能化合物研究进展

综述了苯环类、氮杂环类、氮氧杂环类、烷烃类及含能离子盐类低熔点含能化合物的国内外研究现状、合成方法、物理化学性质与爆轰性能，并分析了其性能优劣及实际应用所面临的问题等，对比不同分子主体结构和官能团对化合物性能的影响，探索今后含能材料的重点研究方向以便设计出更好的低熔点化合物，更好地满足熔铸炸药应用要求。指出DFTNAN、DNP、DNBF、BOO、BODN、TNTON等化合物性能优良，可以作为取代TNT作为新型熔铸炸药载体；可以尝试以四唑为基础原料，引入不同性能优良的基团，如：—N₃、—F、—ONO₂、—NHNO₂等，设计新型低熔点含能化合物。附参考文献114篇。     

国外ORP含能黏合剂合成与应用进展

端羟基聚乙二醇二硝基氮杂烷酸酯聚合物(ORP)是一类新型含能黏合剂,它含氧量高,能量较高且钝感.概述了ORP的合成及国外近年在战术导弹配方及低特征推进剂等配方中的应用.     

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.     

Reactive Energetic Plasticizers for Energetic Polyurethane Binders Prepared via Simultaneous Huisgen Azide‐Alkyne Cycloaddition and Polyurethane Reaction

Reactive energetic plasticizers (REPs) for use in glycidyl azido polymer (GAP) based polyurethane (PU) energetic binders were investigated. These REPs consisted of an activated terminal alkyne group that was expected to give rise to Huisgen azide‐alkyne 1,3‐dipolar cycloaddition within the specific pot life for a PU formulation to prevent the migration of plasticizers, and with a gem‐dinitro group as an energy resource. A quantitative miscibility investigation between the plasticizers and uncured GAP showed that REPs exhibited better miscibility than conventional energetic plasticizers. The plasticization effect of the REPs on the GAP prepolymer with respect to the reduction of the viscosity illustrated REPs can effectively reduce the viscosity of the GAP prepolymer from 6,015 cP to 150–240 cP at the processing temperature when 50 wt‐% of REP was added. A comparison of the click reactivity and activation energies (E_a) of REPs and GAP prepolymer elucidated that the reactivity of azide‐alkyne cycloaddition depended on the dipolarophilicity of REPs which could be controlled by adjusting the length of methylene spacer between electron‐withdrawing groups (EWG) and neighboring alkynes in REPs. Thermogravimetric analysis manifested REP/GAP‐based PU binders maintained the thermal stability of the control GAP‐based PU binder. The mechanical properties and impact insensitivity of the GAP‐based PU binders were also improved by the incorporation of REPs.     

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。     

含能增塑剂研究进展(续)

(接上期第 2 5页 )3　 2种含能基团3.1　硝酸酯基 +硝基在 2 0 0 1年第 32届火炸药年会上瑞典国防研究所的DetlefDrees将 2 ,2 二硝基 1,3 二硝氧基丙烷(NPN) [2 7] 与其他 2种增塑剂进行比较 ,结果见表 5。表 5　NPN与其他增塑剂性能比较性能Bu NENABDNPF/ANPN　相对分子质量 2 0 7　 42 6　 2 5 6　氧平衡 / % -10 4.3　 -5 7.5　 12 .5　密度 / (g·cm- 3) 1.2 2　 1.3 9　 1.66　熔点 /℃ -9　 -15　Tg(纯物质 ) /℃ -83 .5　 -65 .2　 -81.5　Tg(PNIMMO与增塑剂　质量比为 5 0∶5 0 ) /℃ -70 .1　 -4 8.5　 -64 .6　粘…     

BET法在含能材料、推进剂及炸药研究中的应用

在BET原理分析的基础上,介绍了BET法在含能材料、推进剂、炸药等研究中的应用及具体实例,认为BET法可有效测量粉体材料的比表面积和孔径,尤其适合于危险材料的测试。     

炸药发展中的新技术

介绍了炸药科学在高能量密度化合物、金属化炸药，复合炸药，新型高分子粘结剂应用，反应性材料和纳米技术应用等方面的新技术和新进展，总结了目前炸药研究和应用中采用的一些新思路，并对我国炸药技术的发展提出了建议。     

含能聚合物/硝基胍复合含能材料的制备及表征

以含能聚合物(EP)和硝基胍(NQ)为原料,采用溶剂/非溶剂法制备了EP/NQ复合含能材料,采用扫描电镜(SEM)、比表面积测试法(BET)和X射线衍射(XRD)对其形貌和结构进行了表征,用热重-差示扫描量热法(TGDSC)对比分析了EP/NQ复合含能材料及其物理共混物的热性能。结果表明,EP/NQ复合含能材料具有三维纳米网络结构,NQ沉积在EP上面,其平均粒径为49~62nm,NQ的长针状结晶消除;与EP相比,EP/NQ复合含能材料的比表面积降低,且随着NQ质量分数由40%增至60%,EP/NQ复合含能材料的比表面积由54.599m2/g降至25.02m2/g;EP/NQ复合含能材料具有单一的热分解峰特性,热分解峰温比NQ提前55~59℃,且随着NQ质量分数由40%增至60%,EP/NQ复合含能材料的热分解峰温由200.1℃升至203.7℃;EP/NQ复合含能材料的分解热显著高于EP/NQ物理共混物。     

丁三醇三硝酸酯与高分子黏合剂的相互作用

运用半经验分子轨道理论PM3方法计算丁三醇三硝酸酯(BTTN)分别与聚乙二醇(PEG)、端羟基聚丁二烯(HTPB)、缩水甘油叠氮基聚醚(GAP)、3-叠氮甲基-3-甲基环氧丁烷聚合物(AMMO)和3,3-双(叠氮甲基)环氧丁烷聚合物(BAMO)等高分子黏合剂所形成的混合体系模型物,求得稳定几何构型.由色散能校正电子相关,求得其结合能.计算结果表明,高分子黏合剂HTPB、AMMO与BTTN的结合能(绝对值)随着高分子聚合度的增加而增大,而BAMO、GAP、PEG与BTTN间的结合能呈不同规律.GAP、AMMO和BAMO与BTTN的结合能略大于HTPB和PEG.