微反应器中合成硝酸酯炸药

采用芯片式微反应器，进行了硝酸酯类炸药的合成研究。在该反应器中，以醇和硝硫混酸为原料，太根的产率为86．4％；硝化二乙二醇的产率为90．6％。研究了硝化剂与原料比值和液相空速对反应的影响，实验结果表明，酸与醇摩尔比较小时硝酸酯的产率随着液相空速的降低而增大，但硝酸与醇摩尔比增大后，硝酸酯产率变化不大；硝化剂与原料醇的比值有一个最佳值，HNO3／二乙二醇=5/1，HNO3／三乙二醇=4/1，当大于或小于这一比例时，硝酸酯的产率都将下降。

一定条件下硝酸酯炸药与聚氨酯胶的相互作甩研究

用气相质谱（GC—MS）、FTIR对在100℃下处理数十小时后的硝酸酯炸药、聚氨酯胶及二者隔离体系和接触体系的气相组分、凝聚相进行了表征。结果表明：两者直接接触后，彼此之间发生的变化主要由硝酸酯炸药发生分解产生的NO2促使聚氨酯胶的降解并加速自身的分解，聚氨酯胶的降解产物又进一步催化硝酸酯炸药的分解；两者间接接触后，各自释出的气氛对彼此的结构没有影响。

CL-20对硝酸酯炸药性能的影响

以HMX硝酸酯炸药配方为基础,用六硝基六氮杂异伍兹烷(CL-20)部分替代HMX,计算了含CL-20的硝酸酯炸药的密度、爆热和爆速,并与测试结果进行了对比;测试了其机械感度。结果表明,随着CL-20含量的增加,硝酸酯炸药的实测密度、爆热、爆速均明显增加;当CL-20质量分数为50%时,硝酸酯炸药的实测密度、爆热和爆速分别为1.907g/m3、6 826J/g和9 125m/s,撞击感度由34%提高到40%,摩擦感度由28%提高到60%。

含硼储氢合金(Mg(BH_x)_y)对硝酸酯炸药能量的影响

为提高硝酸酯炸药的爆炸能量,将含硼储氢合金(Mg(BH_x)_y)添加到硝酸酯炸药中,用水下爆炸试验和空中爆炸试验研究了含Mg(BH_x)_y的硝酸酯炸药的能量和后燃效应。结果表明,Mg(BH_x)_y能显著提高硝酸酯炸药的能量。空中爆炸试验中,Mg(BH_x)_y发生分解,分解产物参与爆轰反应。水下爆炸试验中,添加Mg(BH_x)_y后硝酸酯炸药的爆炸能量提高17.56%,且含Mg(BH_x)_y硝酸酯炸药具有明显的后燃效应。

微反应器在强放热反应中的应用

在微反应器中进行强放热化学单元反应是未来含能材料工艺技术发展的一个重要趋势。同常规反应器相比,微反应器在安全、节能、降耗、降低环境污染方面以及提高反应速率、缩短反应时间等方面具有突出的优势。本文概述了微反应器的优点、结构,并对微反应器在含能材料合成过程中强放热单元反应中的应用进行了综述。