ADGN/粘合剂共混物相容性的分子动力学和介观模拟研究

为研究ADGN/粘合剂共混物的相容性,采用分子动力学(MD)模拟方法计算了ADGN/GAP、ADGN/NC共混体系的密度、内聚能密度、溶度参数、结合能及玻璃化温度,并通过介观动力学模拟分析了ADGN含量对2种共混体系的介观形貌和有序度参数的影响。结果表明:ADGN与GAP、NC均相容,其中,ADGN与GAP的相容性更好。ADGN/GAP、ADGN/NC共混体系的玻璃化转变温度与单独粘合剂相比均有所降低,表明ADGN对GAP和NC均有较好的增塑性能。20℃条件下,ADGN/GAP共混体系质量配比为60/40时,两相的混溶性最好;质量配比为30/70时,两相发生了显著的团聚现象;ADGN/NC共混体系质量配比为60/40时,两相发生了显著的相分离现象;质量配比增大到70/30时,体系的混溶性明显改善。

高能量密度材料3,4-二硝基呋咱基氧化呋咱性能及应用研究

3 ,4 二硝基呋咱基氧化呋咱 (DNTF)是一种新型高能量密度材料 ,通过对其理化、爆轰性能研究 ,证明其各项性能优于奥克托今 (HMX)而接近六硝基六氮杂异全兹烷 (CL - 2 0 ) .DNTF能量高、熔点低、热安定性良好、感度适中 ,适于在推进剂、战斗部装药及爆炸网络中应用。另外 ,DNTF能与梯恩梯 (TNT)形成低共熔物 ,可以调配成不同熔点、不同能量要求的液相载体 。

GAP基热塑性弹性体的合成及表征

以预聚端羟基叠氮缩水甘油醚(GAP)为软段、4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)和1,4-丁二醇(BDO)为硬段,采用熔融预聚二步法合成了一种高能低敏感发射药使用的含能热塑性聚氨酯弹性体(ETPE)。确定了反应时间为2 h,熟化时间为3 d。采用红外光谱(FT-IR)、热重分析(TG)、差示扫描量热(DSC)、力学性能测试、动态热机械分析(DMA)等分析测试技术对ETPE的性能进行了表征。结果表明,当—NCO/—OH物质的量比(R值)为0.98,硬段质量百分含量为40%时,热塑性弹性体的抗拉强度为6.12 MPa,延伸率为71%;在所得ETPE中添加含能增塑剂双(2,2-二硝基丙基)缩甲醛/缩乙醛(BDNPF/A)后,延伸率有所下降。

Fe_2O_3/Al纳米复合铝热剂的制备及其反应特性研究

利用溶胶-凝胶法,通过引入1,2-环氧丙烷作为Fe(Ⅲ)离子的水解促进剂,在温和、无毒的条件下一步实现纳米Al和无定形铁氧化物的复合,得到Fe2O3/Al纳米复合铝热剂。利用SEM、EDS、XRD和DSC对样品的形貌、结构和热反应特性进行表征,结果表明:真空干燥得到的Fe2O3干凝胶粒子为无定形结构,尺寸约20nm,Fe2O3干凝胶粒子紧密地包裹着纳米Al粒子,形成核壳结构的Fe2O3/Al纳米复合物;Fe2O3/Al的热反应放热峰分别出现在561.8℃和773.2℃,总放热量达到1 648J·g-1,说明其点火和能量性能明显优于传统铝热剂。

纳米氧化铁的制备及其对吸收药热分解催化作用的研究

用室温湿固相反应制备了纳米氧化铁 ,并进行了表征。用 DSC研究了纳米氧化铁对吸收药 (硝化棉吸收硝化甘油的混合物 ,NC/ NG)热分解反应的催化作用 ,并提出了该催化反应的机理。实验结果表明 ,纳米氧化铁能有效地催化吸收药的热分解。

高能热塑性粘合剂CE-PBAMO的合成

以1,1,1-三溴甲基-1-羟甲基甲烷为原料,水和甲苯为反应介质,季铵盐为相转移催化剂,在NaOH作用下经关环反应合成3,3-双溴甲基氧杂环丁烷(BBMO)。以季铵盐为相转移催化剂,BBMO在水相介质中经叠氮基取代反应制备出3,3-双叠氮甲基氧杂环丁烷(BAMO)。BAMO经阳离子开环聚合可制备出数均分子量(Mn)为3000～4000的预聚物PBAMO。PBAMO经2,4-甲苯二异氰酸酯(2,4-TDI)与1,4-丁二醇(1,4-BDO)扩链即可制备出扩链的PBAMO(CE-PBAMO)。用红外、核磁、高效液相色谱、DSC、GPC等对单体、预聚物和CE-PBAMO的结构及相关物化性能进行了表征。结果表明,BBMO收率与纯度分别为81%和97.2%;BAMO收率与纯度分别为80.9%和98.37%;用相转移催化法制备BBMO和BAMO具有收率高、纯度高、安全性好等特点;所合成的CE-PBAMO的Mn为38933,可熔化溶解,20℃时拉伸强度高达12.7MPa,可作为高能热塑性粘合剂,用于具有3R概念新型可燃药筒的制备。

HMX的β→δ晶型转变研究进展

奥克托今(HMX)是最重要的含能材料之一,广泛应用于各种推进剂和炸药。HMX发生爆轰前将发生β→δ晶型转变,研究HMX的β→δ晶型转变规律可以加深对HMX的感度、爆轰过程和贮存安全性的认识。本文从HMX的晶体结构、晶型转变动力学和晶型转变影响因素三个方面对HMX的β→δ晶型转变进行了综述,并提出以HMX的晶体品质及固体添加剂对β→δ晶型转变的影响作为今后的研究方向。

储氢材料在乳化炸药中的应用

乳化炸药具有安全、环保、稳定的特点,在工程爆破中得到了广泛应用。向乳化基质中添加储氢材料能够提高乳化炸药的作功能力,改善乳化炸药的爆炸性能。通过水下爆炸实验和猛度测定实验,研究了两种储氢材料敏化的乳化炸药爆炸能量输出特性,并与玻璃微球敏化的传统乳化炸药进行比较。研究结果表明:储氢材料能够显著改善乳化炸药的爆炸特性,其中储氢材料MgH2敏化的乳化炸药能量增加了32%,储氢材料TiH2冲击波衰减时间增加了42%。储氢材料水解产生的H2起到敏化作用并参与爆炸反应,因此其总输出能量会大于现有乳化炸药的输出能量。储氢材料在乳化炸药中起到了敏化剂和含能材料的双重作用。

球形ADN的吸湿机理

用动态吸湿性分析法和扫描电镜研究了球形二硝酰胺铵(ADN)的吸湿过程和吸湿过程中ADN形貌的变化,探讨了ADN的吸湿机理。结果表明,ADN吸湿过程可分为平缓吸湿(Ⅰ),急剧增强吸湿(Ⅱ)和潮解(Ⅲ)三个阶段,Ⅰ、Ⅱ阶段是水蒸汽与ADN固体表面的作用,Ⅲ阶段是水蒸汽与ADN液化膜表面的作用。Ⅰ阶段吸湿过程为多分子层吸附,符合BET理论模型;该阶段水与ADN之间的作用力对ADN吸湿性能起主导作用;Ⅱ阶段吸湿机理可用毛细孔凝聚理论解释,影响该阶段ADN吸湿性能的主要因素是ADN表面的光滑程度。

改性硝酸铵性能研究

应用表面活性剂技术对工业硝酸铵进行处理制得了改性硝酸铵，研究了改性硝酸铵的物理性能和爆炸性能。研究结果表明，改性硝酸铵比工业硝酸铵具有更优良的性能，更适合于作为微烟、少烟工业炸药的氧化剂。

1,2-丙二醇二硝酸酯的绿色合成

为解决硝硫混酸法合成1,2-丙二醇二硝酸酯(PGDN)过程中存在的环境污染问题,提出了N2O5硝化环氧丙烷(PO)制备1,2-丙二醇二硝酸酯的方法,该反应原子经济性高,环境友好。研究了原料滴加顺序、原料配比、反应温度、溶剂等因素对反应收率和选择性的影响。结果表明,将PO滴至N2O5/有机溶剂,N2O5与PO的摩尔比1.1∶1.0,反应温度15℃,溶剂采用CH2C l2为最佳反应条件;1,2-丙二醇二硝酸酯的收率达96.3%,选择性接近100%。

三氨基胍系列含能化合物的研究进展

三氨基胍是一种非叠氮类、富氮型、可燃性化合物,其系列含能化合物具有高的正生成焓、热稳定性好、氮含量高等特点。参考了53篇文献对三氨基胍盐及其配合物的结构特点、制备方法、理化性质、爆炸性能及其在含能材料中应用的最新研究成果进行了综述,为该类含能材料的研究和发展提供参考。

3-叠氮甲基-3-乙基氧杂环丁烷及其均聚物的合成与性能

为开发新型含能黏合剂,以三羟甲基丙烷、碳酸二乙酯、对甲苯磺酰氯、叠氮化钠为原料,合成出一种新型叠氮类氧杂环单体3-叠氮甲基-3-乙基氧杂环丁烷(AM EO)。用核磁、红外、元素分析和DSC表征了AM EO的结构与性能。以1,4-丁二醇为起始剂,三氟化硼乙醚络合物为催化剂,二氯甲烷为溶剂,AMM O为单体,借助于阳离子开环聚合,合成出聚3-叠氮甲基-3-乙基氧杂环丁烷(PAM EO)。用红外光谱、核磁共振、元素分析、羟值、数均分子质量表征和测定了聚合物的结构和性能。

亚微米HNS炸药的形貌控制研究

建立了溶剂非溶剂双流体喷嘴辅助重结晶工艺。考察了该工艺中非溶剂温度、pH值及添加不同的晶形控制剂对制备亚微米HNS晶体的形貌的影响。结果表明:非溶剂温度由25℃升高到55℃后,HNS晶体形貌由短片状变为细长片状;pH值由酸性变化到中性再到碱性时,亚微米HNS的晶体形貌经历椭球状、短片状、棒状的系列变化,粒度分布分别处于50～300 nm、50～500 nm、50～600 nm;白糊精和羧甲基纤维素钠作为晶形控制剂修饰后的亚微米HNS晶体形貌分别椭圆片状和长棒状,粒度分布分别处于50～300 nm、50～600 nm。

DNTF及其低共熔物对PBX可压性的影响

研究了二硝基呋咱基氧化呋咱（DNTF）、TNT、三硝基氮杂环丁烷（TNAZ）及其DNTF—TNT和DNTFTNAZ低共熔物作为添加剂，对压装PBX炸药可压性的影响。结果表明，低熔点单质炸药及其低共熔物混合物添加剂能够提高PBX的可压性；在DNTF、TNT、TNAZ3种炸药中，熔点越低，作为添加剂对PBX的可压性提高得越多；低共熔物混合物添加剂对PBX可压性的影响不仅与其熔点有关，而且与构成低共熔物混合物炸药的品种有关，其中DNTF与TNAZ形成的低共熔混合物比DNTF与TNT形成的低共熔混合物能够更好地改善PBX的压制成型性；作为增塑添加剂，适宜的质量分数为2％～3％。

高能量密度化合物——六硝基六氮杂异伍兹烷合成研究最新进展

１９８７年由美国Ａ．Ｔ．Ｎｉｅｌｓｅｎ首次合成的六硝基六氮杂异伍兹烷（ＨＮＩＷ），是当前密度和能量水平最高的高能量密度化合物（ＨＥＤＣ），被誉为明天的高能炸药，并受到世界各国的普遍关注。本文综述近３年ＨＮＩＷ合成研究的最新进展，包括六苄基六氮杂异伍兹烷（ＨＢＩＷ）的合成、ＨＢＩＷ的脱苄、ＨＮＩＷ的合成及ＨＮＩＷ的转晶等几方面。目前制造ＨＮＩＷ的工艺已日趋成熟，且多有创新，ＨＮＩＷ的生产成本已大幅度下降。

水合三硝基间苯三酚的制备、结构及热分解机理

以1,3,5-苯三酚为原料,经磺化、硝化反应制备了2,4,6-三硝基-1,3,5-苯三酚(TNPG),通过改进合成条件提高了产品得率;培养出了TNPG的单晶,用元素分析和FT-IR对其进行了表征,用X-射线单晶衍射对晶体结构进行了测定;该晶体属三方晶系,P3c1空间群,化学式:C6H4.33N3O9.67,Mr=273.12。用TG-DTG和DSC研究了TNPG·2/3H2O的热分解过程,在10℃·min-1的升温条件下,其熔点为167℃,有两个吸热阶段,有两次质量损失过程,在熔化时剧烈放热分解。

NTO金属盐的制备及结构表征

本文报道了3-硝基-1,2.4-三唑-5-酮(NTO)的二十六种金属盐的制备方法,并用元素分析、DSC分析、TG分析、^(13)C-NMR分析、X-射线电子能谱分析(XPS)、电导分析、红外光谱分析和X-射线粉末衍射分析等方法确证它们的组成式为M(NTO)_m·nH_2O。

爆炸变形定向战斗部壳体变形分析

本文根据刚塑性最小加速度原理 ,建立了在非对称爆炸冲击载荷作用下自由圆柱壳体的分析模型 ,在不同辅助装药分位角和变形初速条件下 ,用该模型分别计算了相应的壳体最终变形。模拟实验表明 。

包覆材料对高氯酸铵(AP)药粉撞击感度影响

通过测试包覆AP药粉的撞击感度,运用扫描电镜表征技术,研究了石蜡和DOP两种包覆材料对AP颗粒药粉撞击感度的影响,并探讨分析了撞击作用特点。试验结果表明:石蜡和DOP两种包覆材料对AP颗粒药粉撞击感度的影响存在较大差异;由于AP颗粒存在低温放气分解,DOP包覆处理后的AP颗粒的撞击感度反而上升,而石蜡可有效降低AP颗粒的撞击感度,说明吸热型包覆材料有利于降低AP颗粒的撞击感度。