2,4-二硝基苯甲醚基熔铸炸药的烤燃机理分析

为探究DNAN基熔铸炸药的烤燃机理,设计了1℃/min的慢速烤燃试验,测试了3种尺寸烤燃试件的内部温度和响应.分析测试结果,随着尺寸的增加,炸药的响应温度逐渐降低,分别为196.7、184.6、180.9℃,响应后表现为燃烧反应.为科学分析悬浮态体系流动对烤燃机理的影响,开发了耦合RDX溶解度、炸药表观粘度和多步反应动力学的多组分混合网格计算方法,计算与试验结果的误差小于5%.分析温度场发现,炸药在上端形成高温区,伴随高温区的形成流动趋势发生转变;临近点火,高温区逐渐向中心扩散移动,Φ19 mm×19 mm和Φ19 mm×38 mm试件为中心点火,Φ19 mm×76 mm为两端不对称点火.

3,5-二羟基-4-甲氧基苯甲醇减轻人脐静脉内皮细胞缺氧/复氧损伤的作用及其机制

目的:探讨多酚类化合物3,5-二羟基-4-甲氧基苯甲醇(DHMBA)对人脐静脉内皮细胞(EA.hy926细胞)缺氧/复氧(H/R)损伤的作用及其机制。方法:采用酸性缺氧液结合厌氧工作站构建H/R模型。将EA.hy926细胞分为对照组、H/R组、H/R+不同剂量DHMBA组、H/R+抗氧化剂依达拉奉组、H/R+活性氧(ROS)促生成剂寡霉素A+DHMBA组。采用CCK-8法检测细胞活力;ELISA法检测细胞内肿瘤坏死因子α(TNF-α)和白细胞介素6(IL-6)水平;Western blot法检测内皮型一氧化氮合酶(eNOS)和核因子κB(NF-κB)p65蛋白的磷酸化水平;激光共聚焦显微镜检测细胞内一氧化氮(NO)含量;二硝基苯甲酸显色法测定谷胱甘肽(GSH)氧化还原平衡;流式细胞术检测细胞内总ROS水平;硝基四紫唑显色法测定细胞乳酸脱氢酶(LDH)漏出;划痕实验检测细胞的迁移能力。结果:DHMBA在125~1000μmol/L的浓度下无明显细胞毒性。在H/R刺激的EA.hy926细胞中,DHMBA可以提高细胞活力,抑制NF-κB磷酸化,减少炎症因子TNF-α和IL-6含量,增加eNOS蛋白磷酸化水平及NO含量;DHMBA能通过抑制H/R诱导的EA.hy926细胞ROS超载,恢复细胞内GSH和其氧化态(GSSH)的比例,减少LDH漏出,提高细胞迁移能力。结论:DHMBA可以减轻H/R所致的人脐静脉内皮细胞氧化应激、炎症反应、细胞损伤和功能障碍,这与其降低细胞内ROS水平有关。

3,5-二硝基苯甲酸功能化的金属有机框架CAU-10-NH-DNBA荧光检测硫化氢

设计合成了一种基于3,5-二硝基苯甲酸功能化的金属有机框架CAU-10-NH-DNBA荧光探针,可直接用于H_(2)S的检测.首先,以三氯化铝和5-氨基间苯二甲酸为原料,在溶剂热条件下合成了金属有机框架CAU-10-NH_(2);然后,在水溶液中,以CAU-10-NH_(2)和3,5-二硝基苯甲酸(DNBA)为原料,在偶联剂1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐(EDC)和N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)的共同作用下,合成了CAU-10-NH-DNBA.采用红外光谱、X射线衍射谱、固体核磁共振波谱、X射线光电子能谱和扫描电子显微镜对其进行了表征.结果表明,CAU-10-NH-DNBA的激发和发射波长分别为320和412 nm;H_(2)S可使CAU-10-NH-DNBA荧光增强;并考察了pH值、时间和温度对检测效果的影响.在最佳实验条件下,CAU-10-NH-DNBA对H_(2)S的检出限为2.43μmol/L,线性范围为3.9~62.5μmol/L,具有选择性高的优点.该探针可应用于人血清样品中H_(2)S含量的检测,样品回收率为94.5%~96.1%.

基于氮掺杂的碳点快速检测环境样品中2,4-二硝基苯酚

为快速灵敏检测2,4-二硝基苯酚(2,4-DNP),以丙二酸和聚丙烯酰胺为前驱体,通过绿色简便的一步水热法合成氮掺杂碳点(N-CDs).通过透射电子显微镜(TEM)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、紫外可见吸收光谱(UV-Vis)和荧光光谱对氮掺杂碳点的结构和光学性能进行了表征;并利用氮掺杂碳点构筑新型荧光探针检测环境样品中2,4-DNP,考察其检测效果和淬灭机理.结果表明,2,4-DNP可特异性识别并淬灭碳点的荧光,淬灭机理为内滤效应;探针的淬灭度与2,4-DNP质量浓度在0.050~10.000 mg/L范围内有良好的线性响应,检测限为0.015 mg/L;加标回收试验表明构建的方法能成功用于实际水样和土样中2,4-DNP的检测.

RDX在2,4-二硝基苯甲醚(DNAN)低共熔体系中的溶解度

采用液相色谱法,在87～95.3℃温度范围内,测定了RDX在2,4-二硝基苯甲醚(DNAN)与N-甲基-4-硝基苯胺(MNA)低共熔体系中的溶解度。优化了色谱分离条件:流动相甲醇/水=6/4(V/V),流速为1.0 mL.min-1;检测波长254 nm,进样量5.0μL。实验考察了不同粒径的RDX、平衡时间以及温度对溶解度的影响,在低共熔物体系DNAN/MNA中,建立了RDX溶解度-温度关系曲线。结果表明,RDX在共熔体系中溶解度范围为9.39～10.28 g,并随着体系温度的升高而增大。

2,4-二硝基苯甲醚与TNT凝固行为的差异性分析

为了解2,4-二硝基苯甲醚(DNAN)凝固缺陷的特征及产生的原因,采用量筒称量法测试了DNAN和TNT样品的液相密度,并计算出样品的体积收缩率;用工业CT和扫描电镜对DNAN和TNT药柱的凝固缺陷分布情况进行观测;用DSC和导热系数测定仪测试了DNAN和TNT药柱的热性能参数;用自制的凝固速率测试装置测试了DNAN和TNT药柱中不同部位温度随时间的变化规律,计算了不同凝固层厚度下的平均凝固线速度。结果表明,DNAN的体积收缩率为13.2%,高于TNT;其凝固缺陷的分散度高于TNT;在凝固过程初期,DNAN的平均凝固线速率与TNT相当,随着凝固层厚度的增加,其凝固速率快速增加并显著高于TNT。DNAN的凝固行为不同于TNT,不是逐层凝固,而属于中间凝固。

2,4-二硝基苯甲醚为基熔铸炸药的研究进展

由于TNT为熔融介质的熔铸炸药不能满足钝感弹药（IM）要求，人们一直在寻求化学性能和物理性能相适宜的替代物。2，4-二硝基苯甲醚（DNAN）熔点94～96℃，性能适宜，利用它的低感度可研制出IM应用的一类新型低感熔铸炸药，是TNT有前景的替代物。本文详细地综述了其合成现状、物理性能、热性能和相容性等和以DNAN为基的熔铸炸药配方的研制及相关性能的研究进展。

功能助剂对2,4-二硝基苯甲醚基熔铸炸药性能的影响

为了获得适用于2,4-二硝基苯甲醚(DNAN)基熔铸炸药的功能助剂体系,改善其装药性能,通过黏附功确定功能助剂为吐温60和醋酸丁酸纤维素(CAB);采用巴西实验、静态剪切实验、撞击感度爆炸概率法实验、摩擦感度爆炸概率法实验、小隔板实验和液体静力称量法,研究了功能助剂对DNAN 20/奥克托今80(HMX 80)熔铸炸药的拉伸强度、剪切强度、撞击感度、摩擦感度、冲击波感度和装药密度的影响规律。实验结果表明:功能助剂使得DNAN 20/HMX 80熔铸炸药在-40℃、20℃、60℃下的拉伸强度分别增大6.25%、10.3%、47.8%,剪切强度分别增大23.5%、27.8%、45.1%;摩擦感度、撞击感度和冲击波感度分别降低14.29%、4.76%、3.11%;相对密度提高0.2%.因此,功能助剂吐温60和CAB可以用于改善DNAN基熔铸炸药的力学性能和安全性能。

2,4-二硝基苯甲醚基高爆速熔铸炸药爆轰性能表征

为了揭示2,4-二硝基苯甲醚(DNAN)基不敏感熔铸炸药的爆轰特性,加快DNAN基熔铸炸药的应用,采用Fortran BKW代码计算了Octol炸药和不同组分DNAN基熔铸炸药的爆轰参数(爆速、爆压)。采用电测法、爆炸概率法和激光干涉测速技术分别对DNAN基配方DNAN 20/奥克托今80和Octol炸药的爆速、爆压、机械感度以及金属板驱动能力进行了试验测试。试验结果表明:该DNAN基炸药的爆速为8 436 m/s,爆压为31.23 GPa,爆轰性能优于Octol炸药;撞击感度为33%,摩擦感度为57%,机械感度低于Octol炸药;驱动金属板速度达到3 045 m/s,优于Octol炸药。该DNAN基高爆速熔铸炸药综合性能优于Octol炸药,可替代Octol炸药用于防空反导和大口径爆炸成型弹丸战斗部。

2,4-二硝基苯甲醚基熔注炸药RMOE-2冲击起爆实验研究

为研究RMOE-2(2,4二硝基苯甲醚DNAN/奥克托今(HMX)/3-硝基-1,2,4-三唑-5-酮(NTO)/铝粉/黏结剂)炸药的冲击起爆爆轰成长过程,建立一维拉格朗日锰铜压阻实验测试系统,获得了DNAN基熔注炸药RMOE-2不同拉格朗日位置的压力变化历史和前导冲击波时程曲线。结果表明:随着拉格朗日位置深度的增加,前导冲击波阵面压力不断增大,最终形成爆轰。利用不同拉格朗日位置的压力历史曲线并结合冲击波阵面前后的动量守恒关系,获得未反应RMOE-2炸药冲击Hugoniot关系,将该冲击Hugoniot关系外推到爆速,得到RMOE-2炸药的冯·诺依曼峰值压力为26. 95 GPa.该实验数据可为进一步分析反应速率模型提供参考依据。

熔铸载体2,4-二硝基苯甲醚的热安全性研究

为全面了解2,4-二硝基苯甲醚(DNAN)的热安全性,通过分子结构分析和DSC对DNAN的理化特性进行研究;并采用自行设计的热感度试验装置和1L烤燃试验装置,分析炸药在220、230℃和240℃等不同温度下的烤燃响应情况,观察了炸药在大尺寸烤燃过程中的变化情况;采用公斤级低易损性试验验证了DNAN基熔铸炸药的安全性。结果表明,DNAN分子结构稳定,在365.1℃发生热分解反应,5 s爆发点为374.1℃,活化能为215.0 kJ/mol;DNAN的烤燃过程经历4个阶段,分别为固-液相变阶段、慢速分解阶段、快速分解阶段和喷发及点火阶段;DNAN炸药良好的热安全性使DNAN基熔铸炸药在热刺激作用下反应温和,为其在低易损炸药上的应用奠定了基础。

丙基硝基胍改性2,4-二硝基苯甲醚的成型性及力学性能

为了研究丙基硝基胍对2,4-二硝基苯甲醚(DNAN)成型性及力学性能的改善情况,通过混合物的熔融状态、测试混合物熔点研究两者互熔性;通过对∅40 mm药柱的外观及X光检测数据研究了丙基硝基胍对2,4-二硝基苯甲醚成形性及缺陷分布的影响;通过显微镜观察DNAN及互熔物结晶凝固过程并对样品形貌进行分析;通过测试样品的抗压、抗拉强度研究丙基硝基胍对2,4-二硝基苯甲醚力学性能的影响。结果表明,丙基硝基胍与2,4-二硝基苯甲醚在试验条件下具有良好的互熔性;丙基硝基胍的加入改善了2,4-二硝基苯甲醚的成形性,产品缺陷减少;互熔物的晶体生长方式由快速粗壮树枝状结晶转变为缓慢细小树枝状结晶;互熔物的抗拉强度达到了DNAN的7.37倍、抗压强度提高到1.84倍,力学性能获得明显的改善,相对密度得以提高。研究表明,丙基硝基胍的加入可明显改善2,4-二硝基苯甲醚的成形性及力学强度。

Ni/SiO_(2)催化剂催化2-硝基-4-乙酰胺基苯甲醚加氢性能研究

Ni系催化剂具有原料丰富,价格低的优点,本研究将Ni负载在SiO_(2)表面,用于2-硝基-4-乙酰胺基苯甲醚(NMA)加氢反应。Ni/SiO_(2)催化剂采用溶胶-凝胶法制备,用BET、XRD、SEM、TEM、NH_(3)-TPD、H_(2)-TPR等表征技术对催化剂结构进行表征,考察了加氢反应性能随催化剂结构、反应温度和压力变化规律。以商用雷尼镍催化剂作为对照,考察催化剂催化NMA加氢反应性能。研究结果表明:Ni负载量为30%时,Ni/SiO_(2)催化剂适量的酸性和Ni纳米粒子之间的协同作用使得Ni/SiO_(2)表现出最高的催化活性;在100℃、加氢压力1.8 MPa条件下反应2 h, NMA转化率达到100%,目标产物2-氨基-4-乙酰氨基苯甲醚(AMA)选择性超过99.3%。

2-三氟甲基-4，4′-二氨基二苯甲醚的合成及表征

以2-三氟甲基-4,4′-二硝基二苯甲醚为原料,水合肼为还原剂,Pd/C为催化剂,异丙醇为溶剂,经还原反应合成了2-三氟甲基-4.4′-二氨基二苯甲醚。最佳反应条件为:反应时间3 h.反应温度83℃,Pd/C[w (Pd)=10%]0.3 g,水合肼用量5.5 mL,异丙醇用量45 mL,产物收率为88.4%,用红外光谱、核磁共振氢谱及元素分析对产物进行了表征。

缩合试剂2-氯-4,6-二甲氧基-1,3,5-三嗪的合成与应用

2-氯-4,6-二甲氧基-1,3,5-三嗪(CDMT)是商品化的常用于羧酸的活化和酰胺合成的缩合试剂。CDMT制备简单,成本低廉,活性高,适合工业化生产使用。CDMT与羧酸在有机碱N-甲基吗啉(NMM)作用下生成活性脂。本文对2-氯-4,6-二甲氧基-1,3,5-三嗪的合成方法,和其在酰胺,肽,脂,酸酐,醛,酮,芳香酮,炔酮,芳基偶联物,3,5-二取代1,2,4-恶二唑合成中的应用进行了综述。

成型工艺对2,4-二硝基苯甲醚基熔铸炸药装药质量的影响

为了提高2,4-二硝基苯甲醚(DNAN)基熔铸炸药的装药质量,采用压力浇铸与真空浇铸成型工艺,研究其对DNAN基熔铸炸药温度场、缩孔疏松、相对密度及抗拉强度的影响规律。结果表明:压力浇铸使DNAN基熔铸炸药凝固时间缩短,药柱内部缩孔疏松及气孔减少;当成型压力达到0.8 MPa时,DNAN/奥克托今(HMX)炸药相对密度和抗拉强度分别提高了6.4%、9.9%,药柱无裂纹;DNAN/黑索今(RDX)炸药的相对密度提高了2.7%,但抗拉强度降低了40.8%,同时药柱存在裂纹。真空浇铸对DNAN基熔铸炸药凝固过程温度场无影响,使药柱内部缩孔疏松及气孔减少;当真空度达到0.08 MPa时,DNAN/RDX炸药的相对密度及抗拉强度分别提高了2.0%、14.3%,药柱无裂纹。因此,为了获得高质量的熔铸炸药,DNAN/HMX炸药可采用压力浇铸;DNAN/RDX炸药可采用真空浇铸。

2,4-二硝基苯甲醚的离子色谱检测

为测定含能化合物2,4-二硝基苯甲醚(DNAN)样品中的痕量离子,用离子色谱法对DNAN样品中的离子进行了定性和定量分析。结果表明,用该方法能够检测出样品中的8种痕量离子Li+、Na+、NH+4、Mg2+、Ca2+、Cl-、NO-3、SO2-4,质量浓度分别为13.234 8、70.408 0、15.327 0、83.265 9、154.158 0、156.474 0、21.654 4、210.310 0μg/mL。该方法具有快速检测和定量可靠的优点。

2,4-二硝基苯甲醚基熔铸含铝炸药圆筒试验及爆轰产物状态方程

为明确含铝炸药冲击起爆过程中爆轰产物状态方程参数的确定方法,采用2,4-二硝基苯甲醚(DNAN)基熔铸含铝炸药RA1(奥克托今(HMX)/DNAN/Al)和对应含氟化锂(LiF)炸药RF1(HMX/DNAN/LiF)开展50 mm标准圆筒试验。利用电探针测速法和光子多普勒速度测试技术获得RA1和RF1炸药的爆速和圆筒膨胀速度,并通过遗传算法和数值模拟技术分别确定两种炸药的爆轰产物状态方程参数。对比RA1与RF1炸药的圆筒速度变化曲线发现:在0~4.6μs时间内,两曲线重合度较高;在4.6μs以后,随着铝粉反应量的增加,两曲线出现明显分离。结果表明:铝粉在爆轰阶段反应量很少,反应主要发生在产物膨胀阶段,由此可得在含铝炸药冲击起爆过程中铝粉的反应量可近似忽略,冲击起爆数值模拟时含铝炸药爆轰产物的状态可由对应含LiF炸药的产物状态方程描述。

2,4-二硝基苯甲醚（DNAN）基熔铸炸药研究进展

随着弹药安全性要求的不断提升,传统2,4,6-三硝基甲苯(TNT)基熔铸炸药在制造、运输和使用过程中暴露出的问题使其安全性不能达到钝感弹药的技术要求,2,4-二硝基苯甲醚(DNAN)基熔铸炸药是近年来逐渐发展起来的一类可以替代TNT基炸药的钝感炸药。本文在系统跟踪近十年来国内外研究动态的基础上,综述了DNAN的合成及性能,DNAN基熔铸炸药爆炸特性、安全性、安定性、贮存特性、易损性、力学特性及流变特性等最新的研究与进展。展望了DNAN基熔铸炸药研究的热点和难点。

2,4-二硝基苯甲醚基熔铸炸药宏细观烤燃响应特性数值分析

2,4-二硝基苯甲醚(DNAN)/奥克托今(HMX)熔铸炸药在烤燃过程中会发生DNAN熔化、HMX晶型转变等特征现象。为研究其烤燃响应特性,发展了DNAN熔化-化学反应动力学模型,结合HMX四步化学反应动力学模型,从宏观和细观尺度研究了DNAN基熔铸炸药的熔化、晶型转变及点火响应。宏观计算结果表明:DNAN在约377.00 K熔化,HMX在约450.00 K晶型转变,点火温度为531.34 K,点火位置位于装药上下端面与侧面夹角处环形区域,计算点火时间与实验结果误差为0.5%。基于宏观点火区域进行细观计算,发现点火位置位于HMX炸药晶粒,并得到DNAN熔化、HMX晶型转变等细观分布演化规律,即不同时刻,液相DNAN统计分布呈U形分布,δ-HMX近似正态分布。表明DNAN基熔铸炸药烤燃宏细观数值计算对深入理解含能材料的热点火机理具有重要意义。