高能发射药新型表面钝感剂研究

摘要

为获得性能更好的高能发射药表面钝感剂，选择制备了三炔丙基间苯三酚醚(TPPG)、三炔丙基异氰尿酸酯(TPIC)、均苯三甲酸三炔丁酯(TBTM)三种小分子端炔基化合物，结合已有的均苯三甲酸三炔丙酯(TPTM)，研究了它们与聚叠氮缩水甘油醚(GAP)的交联反应活性和交联反应动力学;并将上述四种三炔基化合物作为表面钝感剂前驱体应用于叠氮硝胺发射药的表面处理，开展了发射药表面钝感工艺、钝感药燃烧性能以及长储稳定性等试验研究。主要结论如下:
　　经FTIR与1H-NMR表征分析，TPPG、TPIC、TBTM的制备产物都满足目标化合物的特征结构。TPPG、TPTM、TPIC、TBTM与GAP的交联反应活性依次降低，通过Kissinger法计算得到其交联反应活化能分别为78.8 kJ/mol、80.3 kJ/mol、85.5 kJ/mol、87.6kJ/mol，反应级数约为0.92。基于上述动力学参数建立的交联反应动力学模型，可较好地预测不同温度下交联反应深度随时间的变化关系，预测结果与实际情况基本相符。
　　采用TPPG、TPTM、TPIC和TBTM作为钝感剂前驱体对叠氮硝胺发射药进行干法表面钝感处理，都可以明显提高发射药的燃烧渐增性，渐增性燃烧特征参量Lm/L0都在2以上，表面钝感处理的综合效果排序为TBTM＞TPIC＞TPTM＞TPPG。经50℃热加速老化六个月后，各钝感发射药样品的燃烧性能基本不变，表明上述钝感剂前驱体与叠氮硝胺发射药中组份1，5-二叠氮基-3-硝基-3-氮杂戊烷(DIANP)发生聚合反应生成交联网状大分子聚三唑钝感剂具有很好的抗迁移能力。
　　采用三炔基钝感剂前驱体对叠氮硝胺发射药表面钝感的工艺中，驱溶反应的适宜温度为50至60℃;采用TPPG对叠氮硝胺发射药进行湿法表面钝感处理，可以获得更显著的渐增性燃烧效果，但能量损失增大，合理的工艺条件是:TPPG加入量3～4％，温度50℃左右，时间0.5～1h。

目录

声明

摘要

1 引言

1．1 课题研究背景及意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 发射药表面钝感剂

1．2．2 发射药表面钝感工艺

1．2．3 钝感发射药性能表征

1．3 本文的主要研究内容

2 表面钝感剂前驱体的制备与表征

2．1 表面钝感剂前驱体的设计与选择

2．2 主要实验仪器及试剂

2．3 表面钝感剂前驱体的制备与表征

2．3．1 三炔丙基间苯三酚醚

2．3．2 三炔丙基异氰尿酸酯

2．3．3 均苯三甲酸三炔丁酯

2．4 本章小结

3 表面钝感剂前驱体与叠氮基团的反应活性研究

3．1 实验仪器及样品制备

3．2 交联反应红外跟踪

3．3 交联反应动力学研究

3．3．1 相关反应分析

3．3．2 交联反应动力学

3．3．3 交联反应预测及预测结果检验

3．4 本章小结

4 新型表面钝感剂应用研究

4．1 主要实验原材料及仪器设备

4．2 表面钝感剂总体应用效果对比研究

4．2．1 发射药表面钝感实验过程

4．2．2 钝感发射药性能表征

4．3 表面钝感工艺研究

4．3．1 干法钝感工艺

4．3．2 湿法钝感工艺

4．4 本章小结

5 结论与展望

致谢

参考文献