端羟基聚丙烯酸异辛酯及聚丙烯酸异辛酯-氨酯的制备及表征

采用原子转移自由基聚合(ATRP)合成了分子量与设计分子量(2000)大小相符的聚丙烯酸异辛酯,再以N-甲基单乙醇胺作为亲核试剂,对活性端基溴进行亲核取代,得到了分子量可控、分子量分布较窄的线型端羟基聚丙烯酸异辛酯。以此为原料与甲苯二异氰酸酯(TDI)反应,制备得到了聚丙烯酸异辛酯-氨酯。利用核磁共振谱(1HNMR)、差示扫描量热仪(DSC)、热重示差扫描量热仪(TGA)对合成的端羟基聚丙烯酸异辛酯及聚丙烯酸酯异辛酯-氨酯的结构、热稳定性等进行了表征。结果表明,利用端羟基聚丙烯酸异辛酯成功地制备了聚丙烯酸异辛酯-氨酯,由凝胶渗透色谱仪(GPC)测得其分子量为10200,玻璃化转变温度为-54℃,是一种新型的丙烯酸酯与聚氨酯的共聚物。     

端羟基聚丙烯酸丁酯的合成与表征

以α-溴代异丁酸乙酯为引发剂,采用原子转移自由基聚合(ATRP)合成了分子量为500的聚丙烯酸丁酯。以N-甲基单乙醇胺作为亲核试剂,对带有活性溴端基的聚丙烯酸丁酯进行亲核取代反应,得到了一端带有羟基的聚丙烯酸丁酯。利用红外光谱仪、核磁共振谱仪、凝胶渗透色谱仪等对产物的结构进行表征。结果表明,成功合成了端羟基聚丙烯酸丁酯,且聚合物分子量可控,分子量分布窄(PDI=1.09)。     

固体推进剂组分相容性的分子动力学模拟

运用分子动力学模拟(MD)研究了固体推进剂组分1,2,4-丁三醇三硝酸酯(BTTN)、硝化甘油(NG)、奥克托金(HMX)、端羟基聚丁二烯(HTPB)、葵二酸二辛脂(DOS)和二乙基二苯脲(EC)的性质及其相容性;在COMPASS力场下,模拟计算了上述化合物及其共混体系的结合能、内聚能密度、溶度参数和共混体系分子间的FloryHuggins相互作用参数;通过比较溶度参数差值(Δδ)、Flory-Huggins相互作用参数等预测了推进剂组分间的相容性;通过结合能分析,揭示混合物组分分子的相互作用本质。结果表明,BTTN、NG均与EC相容,HTPB与DOS是相容体系,而HTPB/NG、HMX/BTTN和HMX/NG体系均为不相容体系。