基于二硝酰胺阴离子含能离子盐的合成及性能研究

发布时间：2020-08-01 10:46

【摘要】：基于二硝酰胺阴离子的含能离子盐在高能炸药与推进剂方面具有良好的应用前景,发展至今已成为含能材料研究的一个热点课题。典型的含能材料包括炸药、烟火和推进剂,已经广泛用于各种军事和民用应用领域。发展新型高能低感绿色含能材料也是近几十年有关学者一直致力于突破的课题,其中富氮阳离子作为一类独特的分子框架因其高的生成热、密度和热稳定性吸引了研究者的目光。本文设计合成了四种新型的基于二硝酰胺阴离子含能离子盐:1-氢吡唑-1-甲脒二硝酰胺盐、甲基氨基胍二硝酰胺盐、3-氨基三唑二硝酰胺盐、2,4-二氨基-6-甲基三嗪二硝酰胺盐。以氨基磺酸为初始原料,经低温硝化,低温中和反应制备得到二硝酰胺钾(KDN),进一步经离子交换反应制得二硝酰胺银;选择3-氨基三唑、2,4-二氨基-6-甲基三嗪、1-氢吡唑-1-甲脒盐酸盐、甲基氨基胍盐酸盐与合成的二硝酰胺银进一步发生沉淀反应得到四种目标产物,并成功培养得到它们的单晶。利用UV-Vis、FT-IR、1H N MR、1 3C NM R、1 5N N MR、元素分析、X射线单晶衍射等手段对产物及中间体结构进行了表征,表明其结构与表征结果一致。利用热分析手段研究了它们的热稳定性,采用TG-DTG、DTA、DS C法研究了目标物在5、1 0、1 5、2 0℃·m i n-1四种不同升温速率下的热分解性能,结果表明,热稳定良好,且分解产物为氮氧化合物。采用Kissinger法计算了四种含能离子盐的表观活化能Ea、指前因子A和相关系数r等动力学参数;通过高斯程序(G 9)计算了四种含能离子盐的相关参数进而得到爆速分别达到7.2 km·s-1,6.3 km·s-1,8.6km·s-1,8.2 km·s-1,爆压分别是21,15,34,23 Gpa。并研究测试了1-氢吡唑-1-甲脒二硝酰胺盐、甲基氨基胍二硝酰胺盐、3-氨基三唑二硝酰胺盐、2,4-二氨基-6-甲基三嗪二硝酰胺盐的撞击感度,结果表明3-氨基三唑二硝酰胺盐、2,4-二氨基-6-甲基三嗪二硝酰胺盐的撞击感度低于环三亚甲基三硝胺(RDX)。
【学位授予单位】：西南科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TQ560.1
【图文】：

图 2-2 二 硝 酰 胺 钾 的 紫 外 光 谱F i g . 2 - 2 U V - v i s s p e c t r a o f p o t a s s i u m d i n i t r a m i d酰胺钾的紫外吸收光如图 2-2 所示。在 224nm 和，为 N(NO2)2-的紫外吸收。

图 2-2 二 硝 酰 胺 钾 的 紫 外 光 谱F i g . 2 - 2 U V - v i s s p e c t r a o f p o t a s s i u m d i n i t r a m i d酰胺钾的紫外吸收光如图 2-2 所示。在 224nm 和，为 N(NO2)2-的紫外吸收。

西南科技大学硕士研究生学位论文 振动吸收峰，1023cm- 1为 N3的反对称伸缩振动吸收 峰，对称伸缩振动吸收峰，828cm- 1为-NO2剪式弯曲振动 1、469cm- 1为-NO2摇摆振动吸收峰。 二硝酰胺银的表征用紫外可见光谱、红外光谱、拉曼、元素分析等现代测结构进行了表征。

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本文编号：2777356