叠氮含能粘结剂的研究进展

《叠氮含能粘结剂的研究进展》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、第26卷第3期2008年9月胶体与聚合物ChineseJournalofColloid＆polymerV01．26No．3Sep．2008叠氮含能粘结剂的研究进展吴艳光吴晓青张蕾陈洪伟(中北大学太原030051)摘要综述了几种叠氮含能粘结剂的制法及其应用情况。关键词含能粘结剂；发射药；推进剂；氧丁环；均聚物粘结剂是火药的重要组成部分，是推进剂和发射药的分类依据，决定着它们的性能等，国内外对高能量、高密度粘结剂进行了不断的探索研究，研制出了叠氮基和硝酸酯增塑聚醚类的各种含能粘结剂【1~3】。本文主要介绍了近年来国内外发展的各种叠氮含能粘结剂的制备、物化性质及其在火药中的应用

2、情况。1PAMMo粘结剂3一叠氮甲基一3一甲基氧丁环(AtV伽O)是一种结构不对称的含能氧丁环单体，由其形成的均聚物PAMMO在室温下为无定形的液态聚合物。PAMMO作为推进剂或发射药的含能粘结剂，具有冲击感度低、热稳定性好，比聚叠氮缩水甘油醚(GA_P)的机械性能和低温力学性能好【4】。李娜嘲以l，4一丁二醇为引发剂，以三氟化硼乙醚(BF，·cEtz)络合物为催化剂，以CHzCIz为溶剂，按阳离子开环聚合机理合成PAMMO。另外，PAMMO还是制备聚醚型含能热塑性弹性体粘合剂较为理想的一种大分子软段成分的预聚物[03。．2PAMⅫ订O粘结剂聚3一叠氮甲基一3一硝酸甲基氧

3、丁环(PAM．NMO)是一种具有更高分解焓的高能粘结剂，可经以2，2一二溴甲基一1，3一丙二醇为基础原料，经关环、取代和硝化三步反应合成。AMNMO可以平稳地进行阳离子开环聚合，调整单体与起始溶剂摩尔比可控制最终聚合物的相对分子量171。PAMNMO在常温下为液体，使推进剂加工方便；它的分解温度较高，热稳定性较好；与PAMMO、聚3，3一双叠氮甲基氧丁环(PBAMO)均聚物相比，同时带有硝酸酯基和叠氮基两种含能基团的PAMNMO总的能量水平相对较高，生成焓高达1976J／g，燃烧热也比较高，既能保证体系的含氮量，又能通过硝酸酯基完成对叠氮基的氧平衡，充分发挥了叠氮基的潜在

4、优势，是固体推进剂的一种很有潜力的高能粘结剂。3PAMEO粘结剂以1，4一丁二醇为起始剂、三氟化硼乙醚络合物为催化剂，二氯甲烷为溶剂，用阳离子开环聚合合成出聚3一叠氮甲基一3一乙基氧杂环丁烷(Pp山匝o)，能量适中，热安定性好，机械感度低，与增塑剂的混溶性与丁羟粘结剂的相同，不仅可以作为反应性粘结剂，还可以作为含能热塑性弹性体粘结剂的软链段成分嘲。4叠氮纤维素粘结剂目前，推进剂用纤维素基含能粘结剂只有硝化纤维素(NC)一种，由于NC热塑性有限，含氮量越高越不易被增塑剂吸收，能量性能与力学性能相互协调性差，难以适应高性能推进剂的发展要求。以纤维素甲磺酸酯为中间体，经叠氮化、

5、硝化可得到纤维素的叠氮化合物[91，将棉纤维素粉溶解在N，N一二甲基乙酰胺)LiCI溶剂中，经甲苯磺酰氯磺酰化得到一定酯化度的纤维素甲苯磺酸酯，然后在二甲基亚砜中进行均相亲核叠氮反应，可得到取代度为o．6～1．0的叠氮脱氧纤维素，它是一种能量更高，热塑性更好的火药用含能粘结剂‘11】。5NIMMo粘结剂3一硝酸甲酯基一3一甲基氧杂环丁烷(ⅫM—MO)聚合物(PNIMMO)作为发射药的粘结剂具有许多优良性能，其低聚物既可以作改性粘结剂，又可作为硝酸酯高聚物的增塑剂【1l～。其合成过程·收稿日期：2008--05-0832胶体与聚合物第26卷为先由3一羟甲基一3一甲基氧杂环丁

6、烷(HM—MO)硝化得到NIMMO单体，然后在引发剂和催化剂存在下进行阳离子开环聚厶【”。PNIMMO有较好的真空稳定性及撞击感度，但会缓慢分解放出气体，在实际存贮和应用时需添加少量的二苯胺或2一硝基二苯胺等稳定剂[13,14J。PNIMMO用作粘结剂时可将含能填料的用量降到很低，并对主要的含能材料(如HMX、RDX)具有钝化作用，需要和结构相似的增塑剂配套使用才能有效地降低玻璃化温度。PNIMMO作增塑剂时，需要解决的首要问题是它的迁移，因此，利用NIMMO低聚物作硝酸酯类高聚物粘结剂的增塑剂不仅有效地减少了增塑剂的迁移，还具有很好的物理化学相溶性。PNIMMO引入到L

7、OVA发射药配方中，发射药火药力高于大多数常规发射药，是理想的高能低易损低烧蚀发射药㈣。6BAMO／AMMO粘结剂3，3一双叠氮甲基氧丁环／3一叠氮甲基一3一甲基氧丁环(BAMO)与AMMO的共聚物是一种性能良好的共聚含能粘结剂，单体常以BF，、EhO为催化剂，一元醇或多元醇为引发剂，阳离子开环聚合而得[16,17】。将BAMO／AMMO应用到推进剂配方中，当其质量含量为12．38％～14．14％时，制得的推进剂对一系列标准模拟作用力的撞击、摩擦、热实验相对来说不敏感【埘，具有比冲高、感度低、力学性能好等优点。另外，AMMO单