耐热炸药LLM-105的合成及量子化学研究

以2,6-二氯吡嗪为起始原料，经甲氧基化、硝化、氨化、氧化等四步反应合成了2,6-二氨基-3,5-二硝基吡嗪-1-氧化物（LLM-105），总收率为60.2%，用红外、核磁、质谱以及元素分析等进行了结构表征。通过优化合成工艺条件，确定了最佳工艺条件。利用B3LYP方法，在6-31G（d,p）基组水平对LLM-105的结构进行了优化，获得了稳定的几何结构和温度与热力学性能的关系式，结果表明，LLM-105中吡嗪环上所有原子基本在同一个平面上，且热能、热容和熵在273～1000K均随温度的升高而增加。

装填LLM-105炸药超高温射孔弹性能评价

在对块状晶形LLM-105炸药进行DSC和TGA热分析条件下,对装有该混合炸药的射孔弹进行常温、200℃/100h、220℃/100h和220℃/200h等4种环境温度条件下地面模拟装枪穿钢靶试验。不同温度环境下的块状晶形LLM-105炸药耐热性能良好,所装填的射孔弹经3种高温环境穿深,相比常温条件下的试验结果均有所降低,但降低率均小于8%,药剂无剧烈热分解、燃烧、爆炸现象。在上述3种高温条件下使用LLM-105混合炸药装填的超高温射孔弹耐热安全性良好。

以LLM-105为基的耐热混合炸药的应用研究

对LLM-105为基的耐热混合炸药进行了热安定性、相容性、成型性和破甲威力性能试验。结果表明:LLM-105混合炸药的热安定性较好,LLM-105混合炸药与射孔弹壳体和药型罩的相容性等级为一级;地面穿钢靶性能测试表明,装填LLM-105混合炸药的102型石油射孔弹的平均穿孔深度比装填混合炸药S992的石油射孔弹提高9.3%,平均穿孔孔径提高8.3%。