不敏感含能化合物合成最新研究进展

综述了国内外近10年来报道的4类26种综合性能优异的不敏感含能化合物的合成及性能(熔点、热分解温度、密度、生成焓、撞击感度、爆速和爆压等)研究进展,包括FOX-7、LLM-105等6种分子内氢键类不敏感含能化合物;TACOT、TNPCOT等3种分子内盐类不敏感含能化合物;MTNI、DAAF等4种氮杂芳环类不敏感含能化合物;HATO、FOX-12等13种含能离子盐类不敏感含能化合物。指出不敏感含能离子盐是一类具有广泛应用前景的不敏感含能化合物的种类。不敏感含能化合物的重点发展方向是加强分子结构与性能关系研究、应用基础性能研究以及发展便捷高效绿色的合成方法。附参考文献49篇。     

LLM-105/CL-20基高能钝感PBX的制备与性能表征

为满足含能材料高能钝感的要求,以CL-20为主体炸药,LLM-105为钝感剂,采用溶液水悬浮法制备了LLM-105质量分数分别为10%、20%、30%的3种LLM-105/CL-20基PBX。通过扫描电子显微镜(SEM)、粉末X射线衍射仪(PXRD)和差示扫描量热仪(DSC)对样品的形貌、晶体结构和热性能进行表征,并测试其机械感度;采用EXPLO5软件计算了其爆轰参数。结果表明,LLM-105/CL-20基PBX样品呈类球形,颗粒密实,粒径约为500μm;PBX中各组分的晶体结构未发生改变;3种配方的热安定性都较好,且随着钝感剂LLM-105含量的增加,LLM-105/CL-20基PBX的热爆炸临界温度呈递增趋势;与原料CL-20相比,3种LLM-105/CL-20基PBX的特性落高分别提高了25.88、33.68、37.18 cm,摩擦爆炸概率分别下降29%、38%、45%;LLM-105质量分数为10%的LLM-105/CL-20基PBX的特性落高与PBX-9501相当,而LLM-105质量分数为20%和30%的LLM-105/CL-20基PBX分别比PBX-9501高16.6%和25.12%;理论爆速分别高381.76、279.2、82.03 m/s。3种配方LLM-105/CL-20基PBX炸药的爆轰性能明显优于PBX-9501。     

吡嗪类含能化合物研究进展

主要介绍了吡嗪类高氮杂环含能化合物的合成、性能以及在含能材料中的应用现状及研究进展.其中.LLM-105和ANPZ-i作为钝感炸药,具有较高的能量、适度的敏感性和良好的热稳定性,对吡嗪类含能化合物的发展方向进行了展望.     

线内非同步起爆对战斗部毁伤效能的影响

为进一步提高偏心起爆定向战斗部的毁伤效能,在序贯起爆方式的基础上提出了4种线内非同步起爆方案,通过LS-DYNA仿真和求解破片外弹道方程,研究了线内起爆顺序、起爆延时和起爆线数目对军用车辆毁伤效能的影响。结果表明,通过调整线内起爆时序可以对破片轴向抛射角进行分段控制,4种线内非同步起爆方案均能有效提高毁伤效能;最佳起爆方案为偏心两线方案Ⅲ(自战斗部中下部的起爆点向两端依次起爆),起爆延时为1/2倍的相邻起爆点间传爆时间;相对于端面中心单点、偏心两线同时和偏心两线序贯起爆,该起爆方案下最大毁伤面积的增益分别为34.1%、24.7%和23.4%,且对战斗部炸点高度不敏感。     

1,1-二氨基-2,2-二硝基乙烯的研究现状

介绍了近年来1,1-二氨基-2,2-二硝基乙烯(FOX-7)的合成与应用、相转变、热性能、衍生物及相关理论研究等方面的研究成果.FOX-7具有优良的综合性能,与火药和炸药主要组分相容性良好,可应用于低敏感火药和炸药的研制;其分子中的硝基和氨基赋予了它良好的反应性,为新型含能材料的开发开辟了新途径;在不同的实验条件下,F...     

新型呋咱(氧化呋咱)类炸药爆轰参数的理论计算

以3,4-二(氨基呋咱基)氧化呋咱(BAFF)为结构单元设计了一类新型呋咱(氧化呋咱)类炸药分子.运用预测炸药分解产物的BW法则、计算爆速的Rothsteine方法和计算C-J压力的库珀方法等对该类炸药的爆炸参数进行了理论计算,并与HMX等炸药的爆炸参数进行了比较.结果表明,该类炸药的密度大,爆速和爆压介于TATB和HMX之间,是一类新型高能量密度材料化合物.由于该类炸药分子中含呋咱环具有芳香性,预测其分子的稳定性良好.     

在线光电离质谱在含能材料热解研究中的应用进展

简要对比了含能材料热解研究中常见的几种测量方法及其优缺点，阐述了光电离质谱(PIMS)方法的“软”电离技术特点以及应用于热解产物分析中的优势；“软电离”可使产物在电离过程中几乎不产生电离碎片，便于快速进行复杂体系的组分解析，有利于在线检测含能材料热解过程中快速演变的中间产物；重点介绍了近年来基于放电灯光源和同步辐射光源的单光子电离质谱法和大气压光电离高分辨质谱法在NTO、FOX-7、FOX-12、CL-20等含能化合物热解研究中的最新应用进展，总结了实验中利用在线光电离质谱测得的新型热解产物与中间产物。最后，对光电离质谱在含能材料研究中的应用前景进行了展望。指出在时间分辨测量方面，通过优化质谱仪器和发展高亮度光电离源，光电离质谱有望实现毫秒或亚毫秒量级的时间分辨测量，将有助于研究高温、高压工况下含能材料热解和燃烧过程；在定量测量方面，有必要建立和完善含能材料及主要产物的光电离截面数据库。附参考文献61篇。     

新型含能材料的研究进展

介绍了高能量密度化合物、分子间亚稳态物质、纳米结构材料等新型含能材料的研究概况以及HM X球形化和纳米结构含能复合材料方面的研究进展。研究证实,高能低感炸药得到长足发展和广泛应用,非CHNO类高能量密度材料仍处于理论探索阶段,不敏感弹药主装药中现有单质高能炸药的晶体品质得到很大提高,纳米多孔硅/硝酸盐复合材料具有较强的爆炸性质,是一类值得关注的新型含能材料。研究也获得了装填RDX纳米线的碳纳米管有序阵列,建议在新型复合含能材料方面展开广泛深入的研究。     

几种多态含能材料构型转变的DFT研究

为了从分子层面上对含能材料不同分子构型间的转变情况有一个直观认识,借助Gaussian 09软件,运用密度泛函理论(DFT),采用TS算法搜寻β-RDX→α-RDX、γ-HMX→β-HMX、ε-CL-20→β-CL-20及β-FOX-7→α-FOX-7在分子构型转变过程中的过渡态结构,确定了它们的构型转变过程;并通过计算吉布斯自由能随构型转变路径的变化,比较多态含能材料分子构型转变的难易程度。结果表明,由亚稳晶型到稳定晶型的转变首先会越过过渡态,克服自由能能垒转变为亚稳态结构,实现β-RDX→α-RDX、γ-HMX→β-HMX、ε-CL-20→β-CL-20及β-FOX-7→α-FOX-7分子构型转变分别需要克服的自由能能垒分别为5.25、22.21、9.69和10.24kJ/mol。因此,常温常压下β-RDX→α-RDX、γ-HMX→β-HMX、ε-CL-20→β-CL-20及β-FOX-7→α-FOX-7构型转变的难度大小排序为:HMX>>FOX-7>CL-20>RDX。     

随机共聚高分子凝胶溶胀和体积相变行为的分子热力学模型

基于随机共聚高分子溶液的格子模型,建立了一个可以描述温度和pH双重响应的随机共聚高分子凝胶溶胀行为的分子热力学模型。该模型考虑了溶剂与不同高分子的混合、高分子网络的弹性以及包含小分子离子在凝胶内外分布的Donnan平衡和聚合物网络上的大分子离子及其反离子之间的静电相互作用的离子影响对化学势的贡献。与其他模型不同的是,该模型还考虑了高分子的组成f。该模型有两类可调的模型参数,一类是溶剂与不同高分子网络之间的相互作用能参数ε槇ij,另一类是高分子网络自身的尺寸参数Mc。研究结果表明,该分子热力学模型只需较少的模型参数就可较好地描述温度和pH双重敏感的随机共聚高分子凝胶的溶胀行为。     

低熔点含能化合物研究进展

综述了苯环类、氮杂环类、氮氧杂环类、烷烃类及含能离子盐类低熔点含能化合物的国内外研究现状、合成方法、物理化学性质与爆轰性能，并分析了其性能优劣及实际应用所面临的问题等，对比不同分子主体结构和官能团对化合物性能的影响，探索今后含能材料的重点研究方向以便设计出更好的低熔点化合物，更好地满足熔铸炸药应用要求。指出DFTNAN、DNP、DNBF、BOO、BODN、TNTON等化合物性能优良，可以作为取代TNT作为新型熔铸炸药载体；可以尝试以四唑为基础原料，引入不同性能优良的基团，如：—N₃、—F、—ONO₂、—NHNO₂等，设计新型低熔点含能化合物。附参考文献114篇。     

固相微萃取-气相色谱/质谱法测定塑料食品接触材料中5种丙烯酸酯类单体迁移量

建立了固相微萃取-气相色谱/质谱联用法(SPME-GC/MS)测定塑料食品接触材料的水性模拟液中5种丙烯酸酯类单体的分析方法。并且对萃取纤维、解吸时间、萃取时间、萃取温度、振荡速率、离子强度和顶空体积等固相微萃取条件进行了优化。结果表明:5种丙烯酸酯类单体能达到良好的分离,定量限(信噪比=10)为0.01~0.005μg/L,相关系数(R)大于0.999,平均回收率及相对标准偏差(n=5)分别在89.47%~99.49%和0.62%~5.51%的范围内。所建方法操作简便、灵敏度高、准确度好,能够满足塑料食品接触材料中5种丙烯酸酯类单体迁移量的检测需要。     

黏土及类黏土液晶材料的研究进展

黏土矿物(clay minerals)是组成黏土岩和土壤的主要矿物,它是一种含镁、铝为主的水合硅酸盐矿物.研究发现黏土矿物液晶与有机液晶材料相比,具有光、电、磁性能强,热稳定性好,价格低廉等优点.简要介绍了黏土矿物液晶材料的形成机理,概述了片层状黏土液晶材料、纤维型黏土液晶材料、类黏土矿物液晶材料的制备方法和研究现状,同时介绍了不同条件(浓度、离子强度、外电场作用、分散介质、重力作用)对黏土及类黏土分散体系相变的影响,并对黏土矿物液晶材料的应用发展前景进行了概述.     

深州远征0．02mm聚四氟乙烯定向薄膜已正式投入生产

深州市远征氟塑料有限公司生产的聚四氟乙烯定向薄膜，采用优质进口原材料和先进的工艺技术生产，结晶度高，分子定向紧密排列，产品的拉伸强度、断裂伸长率和电性能等物理性能优于同类进口产品，直流击穿电压达200kV／mm以上，2003年通过省科技成果鉴定，主要指标均优于QB／T3627-99标准，达到国内先进水平，荣获河北省“高新技术产品证书”和“第十届中国专利新技术新产品博览会金奖”，是电子电气行业和密封、不粘、隔热等的绝好材料。     

含蒽核心第一代π-共轭不对称树状化合物的光学性质

对含蒽核心的第一代π-共轭不对称树状化合物PD-G1的光学性质研究发现：相对G-OH,共轭长度的增加导致了其在吸光、荧光发射强度与范围的提升,蒽核部分的吸光强度的增加,表明其能量漏斗效应; 荧光猝灭实验表明,能与缺电子化合物硝基苯、富电子化合物对二甲氧基苯形成离子对产生荧光猝灭（猝灭常数分别为144和169 L/mol）,说明能同时作为电子受体与电子供体,且对2,4,6-三硝基甲苯（TNT）显示出良好的猝灭响应性,其猝灭常数能达到约557 L/mol,猝灭效率能达到74%,因此在光捕获、发光及荧光传感材料方面有潜在应用价值。     

含蒽核心第一代π-共轭不对称树状化合物的光学性质

对含蒽核心的第一代π-共轭不对称树状化合物PD-G1的光学性质进行研究。研究发现,相对于G-OH,共轭长度的增加导致了其在吸光、荧光发射强度与范围的提升,蒽核部分的吸光强度的增加,显示其能量漏斗效应;荧光淬灭实验表明,能与缺电子化合物硝基苯、富电子化合物对二甲氧基苯形成离子对产生荧光淬灭(淬灭常数分别为144.5,557和169.6 L/mol),说明能同时作为电子受体与电子供体,且对2,4,6-三硝基甲苯(TNT)显示出良好的淬灭响应性,其淬灭常数能达到约557 L/mol,淬灭效率能达到74%,因此,在光捕获、发光及荧光传感材料方面有潜在应用价值。     

美国海军新炸药的发展

过去15～20年间,美国海军炸药的发展集中到对PBX 的研究。这些PBX是一类可以铸装成型的配方。该配方是在柔软的聚合物粘结剂系统内加入了各种粉碎的固体粉末。这类PBX 的钝感性是由于配方的橡胶状物理性能产生的。对水下类炸药来说,是由于配方内使用了独立的燃料和氧化剂组分。这类钝感PBX 对冲击不敏感,在有约束的情况下,能缓慢燃烧且不易诱发从爆燃到爆轰的转交(DDT)。然而,这类PBX 仍易点火,燃料和氧化剂能稳定燃烧。它们是低强度材料,这类钝感PBX 异乎寻常的性能,引起了人们对小规模试验有效性的担心,并强调了在实际环境下,在通用器件中进行大规模试验。     

美国海军新炸药的发展

过去15～20年间,美国海军炸药的发展集中到对PBX的研究。这些PBX是一类可以铸装成型的配方。该配方是在柔软的聚合物粘结剂系统内加入了各种粉碎的固体粉末。这类PBX的钝感性是由于配方的橡胶状物理性能产生的。对水下类炸药来说,是由于配方内使用了独立的燃料和氧化剂组分。这类钝感PBX对冲击不敏感,在有约束的情况下,能缓慢燃烧且不易诱发从爆燃到爆轰的转变(DDT)。然而,这类PBX仍易点火,燃料和氧化剂能稳定燃烧。它们是低强度材料,这类钝感PBX异乎寻常的性能,引起了人们对小规模试验有效性的担心,并强调了在实际环境下,在通用器件中进行大规模试验。     

改性香蕉皮对地下水中硝酸盐的吸附特征

利用香蕉皮(BP)为原料,制备盐酸改性香蕉皮(HABP)和香蕉皮负载铜离子(NCBP)吸附材料,评价三种材料对地下水中硝酸盐氮的吸附效果。试验结果表明:当pH分别为2、1和4时,吸附剂剂量分别为0.10、0.06和0.02g,反应时间为120min时,BP、HABP和NCBP三种材料对体积为50 mL质量浓度为20 mg/L含硝酸盐氮溶液的最高去除率分别为16.5%、57.6%和58.5%;共存离子对NO_3~--N吸附影响较小,其顺序为:Cl~-SO_4~(2-)HCO_3~-HPO_4~(2-);伪二级动力学方程能较好地拟合三种材料对NO_3~--N的吸附动力学过程,揭示其吸附主要是离子交换吸附;Langmuir方程和Frenudlich方程均能较好地拟合三种材料对NO_3~--N的等温吸附过程,表明其吸附既有单分子层吸附又有多分子层吸附,BP、HABP和NCBP对的NO_3~--N最大吸附量分别为3.57、39.84和81.30mg/g。热力学研究表明,NO_3~--N在BP和HABP表面的吸附是一个自发,放热的物理吸附过程,在NCBP表面的吸附是一个自发,吸热既有化学吸附又有物理吸附过程。     

香豆素类荧光增强型Cu2+荧光分子探针

设计合成了含酰肼和亚胺结构的双香豆素类Cu2+荧光分子探针CCu,其结构用1HNMR、IR、HRMS和元素分析进行了表征,并考察了其光谱性能。CCu在常见碱金属离子(K+,Na+)、碱土金属离子(Ca2+,Mg2+)、过渡金属及重金属离子(Cd2+,Ag+,Fe3+,Pb2+,Hg2+,Cr3+,Co2+,Ni2+,Cu2+,Zn2+)中能够专一性地识别Cu2+。滴加Cu2+后引起吸收光谱蓝移38 nm,荧光光谱蓝移17 nm,荧光增强8.2倍,溶液荧光由无色变为蓝色。CCu对pH不敏感具有较低的pKa值(3.32±0.07),可在近中性和弱碱性范围内对Cu2+进行检测。