1-甲基-2,4,5-三硝基咪唑的微通道合成技术

采用微通道式反应技术,分别以1-甲基-2,4-二硝基咪唑(2,4-MDNI)与硝硫混酸硝化反应、2,4,5-三硝基咪唑钾盐(2,4,5-TNIK)与硫酸二甲酯(DMS)甲基化反应,合成了1-甲基-2,4,5-三硝基咪唑(MTNI);采用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、核磁共振光谱(NMR)、元素分析(EA)、熔点等表征了其结构。结果表明,采用微通道反应技术,基于2,4-MDNI硝化工艺的最优条件为:2,4-MDNI和发烟硝酸摩尔比为2∶3、发烟硝酸和20%发烟硫酸体积比为1∶2、在微通道反应器中停留时间为12min、反应器中反应液温度为75℃,得率和纯度分别为78.1%和99.2%。基于2,4,5-TNIK甲基化工艺的最优条件为:2,4,5-TNIK、DMS和K2CO3摩尔比为1∶2∶2、在微通道反应器中停留时间为20min、反应温度为70℃,得率和纯度分别为71.3%和99.4%。由此可得,微通道式反应工艺与常规釜式反应工艺相比,具有反应时间短、硝化试剂用量少、反应温度略有降低、得率略有提高的优点。

2,4,5-三碘基咪唑在微通道式反应器中的硝化反应

采用微通道式反应技术,以2,4,5-三碘基咪唑(2,4,5-TII)为原料,分别在20%、50%、65%、98%不同质量分数的硝酸中进行硝化反应,合成2,4,5-三硝基咪唑的咪唑盐(2,4,5-TNI咪唑盐);采用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、核磁共振光谱(NMR)、元素分析(EA)和熔点测定法等表征了产物结构。结果表明,采用微通道式硝化反应技术时,由2,4,5-TII制备2,4,5-TNI咪唑盐最优工艺条件为:2,4,5-TII与98%硝酸摩尔比为1∶20、在微通道式反应器停留时间6min、反应液温度70~72℃,得率为21.8%。微通道式反应工艺与常规釜式反应工艺相比,具有反应时间短、硝化试剂用量降低、反应温度略有降低、得率略有提高的优点,但也无法完全避免氧化副反应的发生。

FT-IR法研究IPDI与GAP预聚及预聚物和NC的固化反应

用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)对聚叠氮缩水甘油醚(GAP)-异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)预聚物以及-NCO基团封端的GAP预聚物/硝化棉(NC)体系固化反应动力学进行了研究。结果表明,两种体系的固化速率均随着温度的升高而加快;当固化催化剂T12的质量分数为0.025%时,两种体系固化反应的表观活化能分别为64.88kJ/mol和111.19kJ/mol,且均表现为二级动力学反应。

片状Al及Al／Mg合金粉的制备及性能

针对金属/水推进剂对金属粉的要求,采用双向旋转球磨机制备了片状Al及Al/Mg合金粉。应用扫描电子显微镜(SEM)、X射线粉末衍射仪(XRD)、差示扫描量热仪(TG-DSC)、简易点火温度和水反应特性测试装置等手段分析了产物的形貌、结构及高温氧化过程、点火温度和水反应特性等。与球形Al对比结果表明,片状Al及Al/Mg合金粉总增重率大幅提高,初始放热峰温降低,活性增强,点火温度分别降低150℃和400℃以上。Al/Mg合金粉的水反应活性优于片状Al粉。

活性聚合法合成含能聚合物的研究进展

综述了活性聚合法合成含能聚合物的研究发展状况,主要介绍了活性聚合法合成含能聚合物的反应机理及性质。指出活性阳离子聚合法仍是一段时间内研究的重点,并对其今后的研究进行了展望。

催化剂对HTPB-IPDI黏合剂体系的固化催化作用研究

为了降低黏合剂端羟基聚丁二烯(HTPB)和固化剂异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)的固化反应温度,提高生产效率,缩短固化时间,研究了二月桂酸二丁基锡(T-12)、乙酰丙酮铁(Fe(AA)3)和三苯基铋(TPB)3类催化剂对HTPB-IPDI黏合剂体系固化催化作用的影响。实验结果表明,加入TPB质量分数为0.05%时,其适用期可以达到6 h,TPB是HTPB-IPDI黏合剂体系比较理想的固化催化剂。

包覆改性RDX及其在CMDB推进剂中的应用

选用键合剂LBA-1和热塑性弹性体(TPE)对RDX进行表面包覆改性,并应用于CMDB推进剂中。采用扫描电子显微镜(SEM)表征了RDX包覆前后颗粒表面的变化情况,同时,分别测试了RDX包覆前后和制备的CMDB推进剂的摩擦感度和撞击感度,并且对含包覆RDX的CMDB推进剂的力学性能和燃烧性能进行了表征。结果表明,经包覆改性后降感效果均明显,其中键合剂包覆的RDX,摩擦感度降低了68%,对应的CMDB推进剂,摩擦感度降低了37.5%。两种材料包覆改性RDX对推进剂的力学性能均有明显的改善,其中经热塑性弹性体包覆改性后,RDX-CMDB推进剂的抗拉强度提高了4.72 MPa,延伸率提高了19.67%;对推进剂的燃烧性能有一定的影响。

高固含量改性双基推进剂流变性能的影响因素

为了了解含RDX的高固含量改性双基(CMDB)推进剂的流变性能,采用转矩流变仪研究了螺杆转速、机体温度、口模直径、口模长径比以及RDX含量对CMDB推进剂(代料或实料)流变性能的影响。结果表明:CMDB推进剂代料表观黏度会随着螺杆转速的增加、药浆温度的升高、口模长径比的增大而减小,随口模直径的增加而小幅度增加;CMDB推进剂表观黏度随RDX含量增加而减小,且随着螺杆转速的增加,表观黏度降低趋势更加明显。

三级喷射混合输送技术

利用喷射混合输送技术 ,将两台混合输送喷射器串联在一起 ,完成三种有压物料的充分混合 ,并以此混合流体作为第三级喷射器的工作流体 ,引射第四种有压物料在喷射器内均匀、快速地进行化学反应。通过对整个工艺的系统设计和可行性的试验论证 ,为多级喷射器在特殊环境中的应用提供了理论和实践依据 。

乳化喷射器的输送能力

论述了乳化喷射器的几何尺寸、喷射输送的工艺条件、引射流体性质等与喷射器输送能力的关系，并推导出了综合换算表达式，以便确定喷射器拟输送物料的输送能力，对喷射器在特殊环境中的应用提供了理论和实践基础。

PBX浇注炸药撞击感度的影响因素研究

利用爆炸概率法对不同配方PBX浇注炸药的撞击感度进行了研究,通过SEM对样品撞击前后的形貌进行了微观分析。结果表明:PBX浇注炸药配方中的Al粉含量、粘合剂的选择以及原材料包覆处理等是影响PBX浇注炸药撞击感度的主要因素。从理论上分析了PBX浇注炸药的起爆机理及主要影响因素,认为通过优化PBX的配方设计和制备工艺,可以有效降低PBX炸药的机械撞击感度。