新型含能粘合剂DFAMO-AMMO共聚物的合成及性能研究

发布时间：2017-12-17 05:09

  本文关键词：新型含能粘合剂DFAMO-AMMO共聚物的合成及性能研究

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【摘要】：含能粘合剂能够进一步提高固体推进剂和高分子粘结炸药的能量特性,提升武器系统远程打击、高效毁伤的能力。随着近年来新型含能粘合剂体系的不断发展,其已逐渐在固体推进剂和高分子粘结炸药中得到广泛应用,并成为含能材料的研究热点之一,而含能粘合剂的结构设计及性能优化是其中的关键技术。本文以3-二氟氨基甲基-3-甲基氧杂环丁烷(DFAMO)和3-叠氮基甲基-3-甲基-氧杂环丁烷(AMMO)为含能粘合剂单体,设计并合成了新型含能粘合剂预聚体DFAMO-AMMO共聚物(PDA),并对其进行了结构表征、工艺优化、热分解行为及化学相容性等方面的研究。主要工作如下:(1)以三羟甲基乙烷为原料,通过碱性环化、溴代酯化、胺化、酰胺保护及氟化制备DFAMO;以三羟甲基乙烷为原料,经过碱性环化、酰氯酯化、叠氮化制备AMMO。基于阳离子开环聚合反应,以三氟化硼乙醚为催化剂,1,4-丁二醇为引发剂,1,2-二氯乙烷为溶剂,合成共聚物(PDA),经红外、核磁及元素分析对目标产物进行结构表征。DSC测定PDA玻璃化转变温度Tg=-39.7℃,酯化法测定PDA的官能度为f=1.71。(2)对PDA的阳离子开环共聚反应进行条件优化,主要研究DFAMO/AMMO摩尔比、单体投料时间及反应时间对聚合反应的影响,得出聚合反应较优的条件为:DFAMO/AMMO摩尔比=5/5,反应温度0℃,滴加时间为1.5h,反应时间2d,C/I 值为 0.5。(3)采用DSC法研究了 PDA在不同升温速率下的热分解行为,并对测试谱图进行了分析和计算,得到各升温速率下的放热峰温;并用Ozawa法和kissinger法计算了一系列热分解动力学特征参数。结果表明:PDA有二个主要热分解阶段,第一热分解阶段的活化能为110.79～113.25KJ/mol,第二个热分解阶段的话化能为176.03～176.21KJ/mol,且Ozawa法和Kissinger法得到的线性相关系数均达到0.99,表明测试结果较为准确。(4)采用DSC法研究PDA与常用固体推进剂含能组分的化学相容性,结果表明:PDA 与含能组分 RDX、TNT、TATB、PETN、AP、AN、KNO3、Al、Al2O3、NDPA及Cl的相容性好,等级为A级;PDA与NQ的相容性较好,等级为B级;PDA与CL-20、NC、Mg、C.B.、PbC03的相容性较差,等级为C级;PDA与HMX、B、DPA及PNMA的相容性差,等级为D级。
【学位授予单位】：南京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TQ560.4

【参考文献】

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4 梁磊;，

本文编号：1298838