BGAP的合成与展望

含支化结构的聚叠氮缩水甘油醚(BGAP)含能黏合剂比线型聚叠氮缩水甘油醚(GAP)含能黏合剂具有更高的相对分子质量、更宽的官能度(f)调节范围、更高的生成热、更低的黏度等,能够提高复合固体推进剂的能量水平以及改进其工艺性能和力学性能,是叠氮黏合剂的重要研究方向之一。如何可控调节官能度、相对分子质量及其分布等重要结构参数,成为获得高质量BGAP含能黏合剂的关键。本文详细阐述了BGAP的一步裂解叠氮化法合成工艺并提出了可能的合成机理,介绍了BGAP的性能研究现状,分析了存在的问题和不足,展望了BGAP的合成和性能研究发展方向,强调优化BGAP的后处理工艺、提高BGAP的制备能力以及加强BGAP的基础性能和应用研究是今后研究的重点。

高能量密度材料(HEDM)研究开发现状及展望

综述了高能量密度材料计划的由来和目标、计算机辅助分子设计在研究开发中的作用,分张力环和笼形化合物、氮杂环化合物、无环化合物、氮簇和氧簇分子、激发态材料5大类讨论了它们实现高能的机理和研究开发现状,运用国外量子化学研究成果说明了它们结构和稳定性,提出未来将按三个层次,即近、中、远三阶段发展的学术观点,分析了各阶段研究重点、关键技术和开发前景。

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。

PBAMO/GAP三嵌段共聚物的合成和表征

以GAP为起始剂,三氟化硼乙醚为引发剂,通过阳离子开环聚合反应合成出聚3-3-双叠氮甲基氧杂丁烷/叠氮缩水甘油醚(PBAMO/GAP)三嵌段共聚物。用IR、1 HNMR、GPC、DSC和TG方法对产物的结构和性能进行了表征。结果表明,PBAMO/GAP三嵌段共聚物的相对分子质量可控,官能度接近理论值,产物具有热塑性弹性体的性质。产物的分解温度为229℃,具有较好的热稳定性。

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。

四氢呋喃共聚型GAP粘合剂研究

四氢呋喃共聚型GAP粘合剂的合成分两个步骤：a．通过四氢呋喃（THF）和环氧氯丙烷（ECH）在BF3·加二元醇催化下的阳离子开环聚合反应合成端羟基THF－ECH共聚醚；b．端羟基THF－ECH共聚醚叠氮化生成THF共聚型GAP粘合剂。THF共聚型GAP常温和低温力学性能明显优于均聚GAP，感度比均聚GAP低，热稳定性和均聚GAP相当。但是，均聚GAP和硝酸酯的相容性明显高于THF共聚型GAP。

叠氮黏合剂非异氰酸酯固化技术进展

随着新型绿色含能材料ADN应用,叠氮黏合剂非异氰酸酯固化技术逐渐引起国内外推进剂研究人员重视。从固化机理、固化剂种类、叠氮黏合剂非异氰酸酯固化技术应用及新型叠氮黏合剂/固化剂研制等方面对该技术进行了综述。

含氧杂环丁烷粘合剂的先进固体推进剂

综述了国内外氧杂环丁烷粘合剂研究的新进展。介绍了BAMO／AMMO固体推进剂的配方和性能．通过与常规推进剂的比较，分析并指出BAMO／AMMO推进剂的潜在优点．

叠氮复合固体推进剂技术研究

分析了航天器和导弹武器系统对固体推进剂提出的新的要求和实现这些要求的技术途径。介绍了国外研制低特征信号叠氮固体推进剂的主要原材料叠氮粘合剂、含能增塑剂、高能高密度氧化剂的发展概况和关键技术。分析认为，由以上材料组成的叠氮复合固体推进剂具有含能量高、密度大、发动机排气羽烟对微波、激光和可见光的透过率高等特征，因此这是一种很有前途的新型推进剂。

含ADN或TKX-50的叠氮高能固体推进剂能量特性分析

利用最小自由能法研究了叠氮类[如聚叠氮缩水甘油醚(GAP)、3,3-双叠氮甲基氧丁烷-四氢呋喃共聚醚(PBT)、聚3-甲基-3-叠氮甲基环氧丁烷(PAMMO)]高能固体推进剂的能量特性参数,重点研究了二硝酰胺铵(ADN)和5,5-联四唑-1,1-二氧二羟铵(TKX-50)在不同固体填料配比下对推进剂能量特性的影响规律。结果表明:在高固含量的叠氮推进剂中,用ADN取代高氯酸铵(AP),由于燃烧产物平均相对分子量降低,推进剂比冲提高;叠氮类推进剂能量由大到小为GAP、PBT、PAMMO;TKX-50用于叠氮类高能固体推进剂中,由于体系内的负氧平衡问题,TKX-50与奥克托今(HMX)、AP或ADN间存在能量的最优配比。用TKX-50完全取代HMX时,ADN/TKX-50/Al推进剂的理论比冲为2790.6N·s/kg,比ADN/HMX/Al推进剂的理论比冲增加了30.7N·s/kg。

整体级发动机用叠氮含硼推进剂研究

为适应整体级发动机强制偏流喷管的需要,研究了(BAMO/THF)/HMX/AP/B叠氮含硼推进剂的工艺性能、力学性能和燃烧性能。结果表明:对营口产硼粉进行包覆、团聚处理,解决了硼粉与推进剂其它组分相容性差和推进剂工艺性能差的问题;使用经处理的硼粉、较高相对分子质量的叠氮粘合剂BAMO/THF(50/50)和高效键合剂,能有效提高含硼推进剂的力学性能,达到:常温最大抗拉强度σm≥0 7MPa,高、中、低温的最大伸长率εm≥40%;推进剂具有较低的燃速压强指数(<0 40)和较宽的燃速可调范围,118发动机演示试验后喷管收敛段和喉部结构保持完好,无凝相产物沉积,且优于HTPB含铝推进剂的结果。叠氮含硼推进剂适合整体级发动机强制偏流喷管的使用。

国外固体推进剂含能粘合剂的新发展

介绍了当前国际上含能粘合剂研究发展的新动向。新的合能粘合剂主要有叠氮粘合剂和硝酸酯粘合剂两大类。