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端丙烯酸酯基聚丁二烯的合成与表征

化工新型材料 2024年第5期52卷 172-175页

作者：莫洪昌卢先明徐明辉谭博军刘宁西安近代化学研究所西安710065

为了发展新型固化粘合剂,以端羟基聚丁二烯(HTPB)和丙烯酰氯为原料,经过酰化反应制备出端丙烯酸酯基聚丁二烯(ATPB),通过红外光谱、核磁共振氢谱和凝胶渗透色谱对ATPB的结构进行了表征,采用锥板黏度计研究了其黏度,DSC测定了其玻璃化转... 详细信息

为了发展新型固化粘合剂,以端羟基聚丁二烯(HTPB)和丙烯酰氯为原料,经过酰化反应制备出端丙烯酸酯基聚丁二烯(ATPB),通过红外光谱、核磁共振氢谱和凝胶渗透色谱对ATPB的结构进行了表征,采用锥板黏度计研究了其黏度,DSC测定了其玻璃化转变温度,考察了ATPB与含能材料的相容性。结果表明,酰化反应后,HTPB的端羟基吸收峰完全消失,出现了丙烯酸酯基团的特征峰,聚丁二烯分子链未发生断裂,获得了目标化合物;ATPB的玻璃化转变温度为-83.61℃,25℃时黏度为10.10Pa·s;ATPB与高氯酸铵(AP)、黑索今(RDX)相容性好,预期在复合推进剂中具有良好的应用前景。

关键词：有机化学丙烯酸酯基团端羟基聚丁二烯丙烯酰氯固化体系

PNIMMO与典型固体推进剂组分表界面作用研究

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兵器装备工程学报 2024年第1期45卷 230-234页

作者：郑瑞雪刘红妮周文静鄂秀天凤莫洪昌朱勇孟子晖北京理工大学北京100081 西安近代化学研究所西安710065

为实现聚3-硝酸酯甲基-3-甲基氧杂环丁烷(PNIMMO)在推进剂配方中的进一步应用,研究了PNIMMO与4种典型固体推进剂组分(RDX、HMX、AP及Al)之间的表界面作用。利用接触角测量仪测定了各组分与不同溶剂的接触角,进而得到了各组分的表面张力... 详细信息

为实现聚3-硝酸酯甲基-3-甲基氧杂环丁烷(PNIMMO)在推进剂配方中的进一步应用,研究了PNIMMO与4种典型固体推进剂组分(RDX、HMX、AP及Al)之间的表界面作用。利用接触角测量仪测定了各组分与不同溶剂的接触角,进而得到了各组分的表面张力,在此基础上计算了PNIMMO与典型固体推进剂组分的界面张力和黏附功,并推测了其作用机理。结果表明:PNIMMO的表面张力较小,易于在推进剂组分表面铺展。PNIMMO与推进剂组分间的界面张力大小顺序为:γ_(SL)(PNIMMO-AP)>γ_(SL)(PNIMMO-Al)>γ_(SL)(PNIMMO-RDX)>γ_(SL)(PNIMMO-HMX)。PNIMMO与推进剂组分间的黏附功大小顺序为:W_(a)(PNIMMO-AP)>W_(a)(PNIMMO-RDX)>W_(a)(PNIMMO-HMX)>W_(a)(PNIMMO-Al)。PNIMMO与HMX粘结作用最强,与Al粘结作用最弱。与传统粘合剂HTPB相比,PNIMMO有利于改善推进剂的力学性能和流变性能。

关键词：物理化学 PNIMMO 推进剂组分表界面粘结作用

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GAP基含能热塑性弹性体可控聚合与应用

含能材料 2022年第6期30卷 542-549页

作者：卢先明陈淼莫洪昌徐明辉刘宁西安近代化学研究所陕西西安710065 氟氮化工资源高效开发与利用国家重点实验室陕西西安710065

为了满足火炸药对不同数均相对分子质量(M_(n))热塑性黏合剂的需求,研究针对聚叠氮缩水甘油醚(GAP)基含能热塑性弹性体(GETPE)的Mn可控聚合与应用,考察了聚合反应介质、固含量等因素对GETPE聚合可控性的影响,探索了应用在线粘度监测法制... 详细信息

为了满足火炸药对不同数均相对分子质量(M_(n))热塑性黏合剂的需求,研究针对聚叠氮缩水甘油醚(GAP)基含能热塑性弹性体(GETPE)的Mn可控聚合与应用,考察了聚合反应介质、固含量等因素对GETPE聚合可控性的影响,探索了应用在线粘度监测法制备M_(n)可控GETPE的方法。结果表明,通过在线粘度监测法可较准确地控制GETPE产品的M_(n),在20000~50000范围内,误差率可控制在5%内;GETPE与火炸药常用材料相容性良好,在高能PBX炸药与高固含量推进剂之中具有良好的应用潜能。

关键词：高分子化学可控聚合聚叠氮缩水甘油醚(GAP) 含能热塑性弹性体(ETPE)

GAP/PET嵌段型热塑性聚氨酯弹性体的低温力学性能

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火炸药学报 2022年第1期45卷 67-72页

作者：徐明辉杨伟涛卢先明莫洪昌葛忠学西安近代化学研究所陕西西安710065 氟氮化工资源高效开发与利用国家重点实验室陕西西安710065

为改善聚叠氮缩水甘油醚(GAP)基黏合剂的低温力学性能,以GAP和环氧乙烷-四氢呋喃共聚醚(PET)为软段,甲苯-2,4-二异氰酸酯(TDI)偶联的丁二醇为硬段,通过扩链聚合反应合成GAP/PET嵌段型热塑性聚氨酯弹性体;分别采用红外光谱(FT-IR)、核磁... 详细信息

为改善聚叠氮缩水甘油醚(GAP)基黏合剂的低温力学性能,以GAP和环氧乙烷-四氢呋喃共聚醚(PET)为软段,甲苯-2,4-二异氰酸酯(TDI)偶联的丁二醇为硬段,通过扩链聚合反应合成GAP/PET嵌段型热塑性聚氨酯弹性体;分别采用红外光谱(FT-IR)、核磁共振(NMR)、差示扫描量热分析(DSC)、动态热机械分析(DMA)、热重分析(TGA)和万能材料试验机对其化学结构、玻璃化转变温度、热稳定性和低温拉伸性能进行表征。结果表明,随着PET含量的提高,GAP/PET嵌段型热塑性聚氨酯的T_(g)明显降低,当PET与GAP摩尔比为1∶1时,GAP/PET嵌段型热塑性聚氨酯的T_(g)为-37.7℃,在-40℃低温环境发生韧性断裂,断裂强度为25.78MPa,断裂伸长率为379.4%,具有优异的低温力学性能;同时TGA试验表明GAP/PET嵌段型热塑性聚氨酯T_(d)>220℃,热稳定性好。

关键词：物理化学聚叠氮缩水甘油醚 GAP PET 嵌段热塑性弹性体低温力学性能

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固体推进剂有机含能燃速催化剂的研究进展

含能材料 2022年第8期30卷 833-852页

作者：谭博军段秉蕙任家桐卢先明莫洪昌刘宁西安近代化学研究所陕西西安710065

含能燃速催化剂是近年来固体推进剂领域的热点研究方向。本文从单金属有机框架型、双金属基多功能型、分子负载型和其他新型催化剂等4个方面分类综述了含能燃速催化剂在固体推进剂领域的应用研究进展及发展趋势,指出单金属有机框架型燃... 详细信息

含能燃速催化剂是近年来固体推进剂领域的热点研究方向。本文从单金属有机框架型、双金属基多功能型、分子负载型和其他新型催化剂等4个方面分类综述了含能燃速催化剂在固体推进剂领域的应用研究进展及发展趋势,指出单金属有机框架型燃速催化剂催化效果较为单一,与其他金属盐复配使用的催化效果更好;双金属基多功能型燃速催化剂催化性能优良,具有潜在的应用前景;分子负载型燃速催化剂尚处于初步探索阶段,其制备和应用成为燃速催化剂的发展方向之一;其他新型含能燃速催化剂还需加强应用研究。提出绿色环保化、高能低感化、纳米化和多功能复合化等是今后研究的重点方向:含重金属的燃速催化剂会对环境造成不利影响,发展绿色环保的燃速催化剂已成为必然趋势;赋予燃速催化剂一定的能量特性可减少对推进剂的能量损失,高能低感化已成为燃速催化剂发展的重要方向;含能燃速催化剂纳米化一直是有效提升催化剂催化活性的有效途径;具备多重功效的燃速催化剂是未来的发展趋势。

关键词：固体推进剂含能燃速催化剂研究进展

丙烯酸酯型端羟基聚醚双固化黏合剂的合成及打印成型固化机理

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精细化工 2023年

作者：谭博军温昱佳莫洪昌窦金康张婧刘宁西安近代化学研究所

以聚四氢呋喃醚二醇（PTHF）和甲基丙烯酸氧杂环丁烷酯（MMO）为原料，通过阳离子开环聚合机理，设计、合成了丙烯酸酯型端羟基聚醚黏合剂（MAPTHF），通过光固化、热固化双步骤获得了光-热双固化型黏合剂基弹性体。采用FTIR、NMR和GPC... 详细信息

以聚四氢呋喃醚二醇（PTHF）和甲基丙烯酸氧杂环丁烷酯（MMO）为原料，通过阳离子开环聚合机理，设计、合成了丙烯酸酯型端羟基聚醚黏合剂（MAPTHF），通过光固化、热固化双步骤获得了光-热双固化型黏合剂基弹性体。采用FTIR、NMR和GPC表征了MAPTHF的结构组成和物性参数，探究了光-热双固化体系最佳的固化工艺参数和较优的物料配比，考察了光-热双固化弹性体的力学性能和热稳定性。结果表明，MAPTHF基黏合体系可在紫外光照（5 W，395 nm）下5 s快速固化，在加热（65 ℃）3 h内实现完全固化，具有快速固化成形和短时间内完全固化特征；光-热双固化弹性体的拉伸强度为3.15 MPa、断裂伸长率为350%。

关键词：光-热双固化黏合剂火炸药 3D打印成型工艺快速固化完全固化黏合剂

3-硝酸酯甲基-3-乙基氧丁环及其均聚物的合成与性能

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含能材料 2007年第4期15卷 313-315,319页

作者：莫洪昌甘孝贤西安近代化学研究所陕西西安710065

以三羟甲基丙烷和碳酸二乙酯为原料经环化、硝化两步反应合成了化合物3-硝酸酯甲基-3-乙基氧丁环(NIMEO);采用1,4-丁二醇(BDO)为引发剂,三氟化硼.乙醚(BF3.Et2O)为催化剂,NIMEO发生阳离子开环聚合得到一种端羟硝酸酯均聚醚PNIMEO。讨论... 详细信息

以三羟甲基丙烷和碳酸二乙酯为原料经环化、硝化两步反应合成了化合物3-硝酸酯甲基-3-乙基氧丁环(NIMEO);采用1,4-丁二醇(BDO)为引发剂,三氟化硼.乙醚(BF3.Et2O)为催化剂,NIMEO发生阳离子开环聚合得到一种端羟硝酸酯均聚醚PNIMEO。讨论了催化剂/引发剂的摩尔比、反应温度对聚合反应的影响。性能研究表明:PNIMEO的玻璃化转变温度为-25℃,分解温度为218℃,分解焓为+1212J.g-1,爆炸概率为0,特性落高为109.6cm。

关键词：有机化学含能粘合剂 3-硝酸酯甲基-3-乙基氧丁环阳离子开环聚合均聚性能

PBAMO/APP基星型含能热塑性弹性体的合成与应用

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含能材料 2016年第10期24卷 947-952页

作者：卢先明莫洪昌丁峰刘亚静徐明辉李娜西安近代化学研究所陕西西安710065 燃烧与爆炸技术重点实验室陕西西安710065

为了降低星型含能热塑性弹性体(SETPE)的玻璃化温度,提高其柔顺性,以单官能度PBAMO(UPBAMO)为硬段,数均分子量(Mn)为4000~6000的聚四氢呋喃改性三官能度聚叠氮缩水甘油醚(APP)为软段,2,4-甲苯二异氰酸酯为偶联剂,通过预聚体偶联法合成... 详细信息

为了降低星型含能热塑性弹性体(SETPE)的玻璃化温度,提高其柔顺性,以单官能度PBAMO(UPBAMO)为硬段,数均分子量(Mn)为4000~6000的聚四氢呋喃改性三官能度聚叠氮缩水甘油醚(APP)为软段,2,4-甲苯二异氰酸酯为偶联剂,通过预聚体偶联法合成出聚四氢呋喃改性PBAMO/APP基AnB星型ETPE(TSETPE)。确定了UPBAMO封端反应时间为2 h的优化合成条件。采用红外、核磁共振、凝胶渗透色谱和力学性能测试对其进行了表征。所合成的TSETPE Mn为15000~19000,与Mn相近的SETPE相比,TSETPE的玻璃化温度由^(-1)6.9℃下降到-24.3℃,常温延伸率则由44.5%提升到652%~919%。应用研究表明TSETPE与黑索今、铝粉、硝化甘油等火炸药常用材料均具有良好的相容性,以其为粘合剂制备的TSETPE基熔铸高聚物粘结炸药(PBX)具有高能特性,爆热可达7411 J·g^(-1)。

关键词：聚3,3-双叠氮甲基氧杂环丁烷(PBAMO) 含能热塑性弹性体(ETPE) 四氢呋喃

3-硝酸酯甲基-3-甲基氧杂环丁烷的合成及表征

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火炸药学报 2006年第6期29卷 58-60页

作者：莫洪昌甘孝贤西安近代化学研究所陕西西安710065

为发展硝酸酯聚醚黏结剂,以3-羟甲基-3-甲基氧杂环丁烷(HMM O)为底物,N2O5为硝化剂,制备了一种含能单体3-硝酸酯甲基-3-甲基氧杂环丁烷(N IMM O)。讨论了N2O5与HMM O的摩尔比及反应温度对选择性硝化的影响。确定了最佳反应条件:N2O5与HM... 详细信息

为发展硝酸酯聚醚黏结剂,以3-羟甲基-3-甲基氧杂环丁烷(HMM O)为底物,N2O5为硝化剂,制备了一种含能单体3-硝酸酯甲基-3-甲基氧杂环丁烷(N IMM O)。讨论了N2O5与HMM O的摩尔比及反应温度对选择性硝化的影响。确定了最佳反应条件:N2O5与HMM O的摩尔比为(1.0~1.1)∶1.0,温度为-15^-10℃,滴加完毕后待温度下降时立即中和终止反应。通过红外、核磁及元素分析对产品进行结构表征,表明是目标化合物,差热分析表明N IMM O的热稳定性较好。

关键词：有机化学 3硝酸酯甲基-3-甲基氧杂环丁烷(NIMMO) 五氧化二氮硝化硝酸酯