NP树脂的合成及其对铀吸附性能实验研究

用天冬酰胺对脲醛树脂进行改性,合成天冬酰胺改性类蛋白氨基螯合树脂(NP树脂),用于废水中铀的富集,以提高水中铀的监测速度。结果表明:在F/U摩尔比为0.8,天冬酰胺加入量为5%的前提下合成NP树脂,该树脂在25 ℃、pH值约为5、平衡时间为210 min时其吸附容量为46.98 mg/g。     

改性铵油炸药连续爆速实验研究

采用连续速度探针研究改性铵油炸药在不同起爆条件下爆速和爆轰成长的连续变化.在起爆条件分别为雷管/160g起爆药柱、雷管/160g起爆药柱/有机玻璃隔板和仅采用雷管时,改性铵油炸药在稳定爆轰阶段的稳定爆速分别为4569m/s、4496m/、4559m/s,爆轰成长距离分别为3.5、7.3和20cm,爆轰成长时间分别为0.01、0.025和0.06ms.结果表明,在相同的装药约束条件下,起爆能量越大,改性铵油炸药爆轰成长时间和爆轰成长距离越短,即越容易发展为稳定爆轰.     

氨基甲酸淀粉酯的改进合成及其性能研究

以氧化玉米淀粉作为原料,尿素为酯化剂,氯化铵为催化剂,制备了氨基甲酸淀粉酯。分别测定了氨基甲酸淀粉酯的红外光谱、氮含量及其对杨木板的胶合强度,并计算出氨基甲酸酯的取代度(DS)。与玉米淀粉为原料相比,产物DS及胶合强度均有所提高。研究结果表明反应的最佳条件为:mst∶mur∶mca=30∶5.0∶7.10,反应时间4h,反应温度140℃,氧化玉米淀粉羰基含量为0.42%时,氨基甲酸酯的取代度可达最大值0.285,胶合强度为1.044MPa。     

硝酸铵-有机物体系稳定性的实验研究

以DSC热分析和雷管感度测定方法研究了硅油、磷酸三乙酯、木粉、蔗糖等有机物与硝酸铵按照零氧平衡组成体系的稳定性。木粉和蔗糖中存在的羟基等还原性基团显著降低了体系的热稳定性;硅油和磷酸三乙酯的化学性质尽管稳定,但与硝酸铵适当混合仍具有雷管起爆感度。     

农用改性硝酸铵爆轰安全性的测定

将农用钝感化改性硝酸铵与木粉和柴油等可燃剂混合制成工业炸药,测定了φ80mm×160mm×1mm铁皮筒约束条件下的雷管感度.考察了木粉和柴油的比例以及装药密度对雷管感度的影响.试验表明,木粉、柴油和改性硝酸铵的比例分别为6.2%、1.8%和92.0%,炸药的装药密度在0.80 g·cm-3时具有雷管感度;降低木粉的比例而增加柴油的比例,或者装药密度增加到0.90 g·cm-3,则雷管感度降低,炸药不能被起爆.经过改性后的农用硝酸铵具有较高的爆轰安全性,只有在特定条件下才可被雷管起爆.采取的方法可用于评判农用硝酸铵的钝感化改性效果.     

硝酸铵钙热稳定性研究

采用恒温热分解和差示扫描量热法，研究了硝酸铵钙的热分解行为。通过实验得出如下结论：硝酸铵钙的热稳定性比硝酸铵低，在90℃即开始分解，产生氨气、二氧化碳和水；碳酸钙含量越多，热稳定性越差；加热时间越长，温度越高，分解百分率越大。在硝酸铵钙中添加硫酸镁，可以提高硝酸铵钙的热稳定性，减小高温下的分解程度，有利于保持硝酸铵钙有效氮的含量。     

添加剂对硝酸铵爆轰安全性和热稳定性的影响

将磷酸二铵(DAP)、硫酸铵(DAS)、钝感剂RFM-l、RFM-2和RFM-3与硝酸铵混合后，按照工业炸药配方配制成铵木油炸药。对硝酸铵的爆轰安全性进行了评价。采用恒温热分解方法。研究了含上述添加剂的硝酸铵及铵木油炸药的热分解行为，得出如下结论：硝酸铵中含25％以上的磷酸二铵或硫酸铵，铵木油炸药不能被8号雷管起爆，在本实验务件下硝酸铵的爆炸特性得以消除；而钝感剂RFM-l、RFM-2和RFM-3阻爆效果非常理想，仅需5％的添加量就能消除硝酸铵的爆炸特性。在390℃恒温加热lmin的热分解实验结果表明，添加5％的RFM-l、RFM-2或RFM-3可以使硝酸铵的热分解率从96．8％下降至41．2％、28．5％和22．O％，40％的DAS和40％的DAP使硝酸铵的热分解率下降至28．4％和45．9％，可见硝酸铵热稳定性的提高是爆炸特性得以消除的原因。硝酸铵经过改良后是否具有爆炸性可以通过测定热分解率来判断。     

用连续爆速法测定工业炸药爆速

采用电测法和连续速度探针法分别测量了粉状乳化炸药和乳化炸药的平均爆速和连续爆速.结果表明,粉状乳化炸药在装药密度为850 kg·m-3和820 kg·m-3时,平均爆速分别为4526 m·s-1和4020 m·s-1; 稳定爆轰时连续爆速范围分别为4300～4600 m·s-1和4000～4300 m·s-1.乳化炸药在装药密度为900 kg·m-3和840 kg·m-3时,平均爆速分别为4384 m·s-1和2345 m·s-1; 连续爆速范围分别为3370～4592 m·s-1和2871～3420 m·s-1.显然,平均爆速测试结果与连续爆速的测试结果吻合很好,且连续速度探针法能满足准确测量工业炸药在装药结构中爆速连续变化的要求.     

磷酸三丁酯与NO2反应研究

通过气相色谱仪和气相色谱-质谱联用仪对磷酸三丁酯（TBP）与NO₂反应的气相产物和液相产物进行表征,气相产物主要是1-丁烯、CO、N₂等,液相产物表征出的组分有硝酸丁酯和未反应的磷酸三丁酯。使用绝热加速量热仪（ARC）对不同摩尔比例反应体系的具体参数进行测量,通过Arrhenius方程对参数拟合得到反应的动力学参数,分别通过基于第一性原理的分子动力学模拟对反应过程与产物进行进一步分析。结果表明：纯TBP的起始放热温度为285.6 ℃,加入不同比例NO₂后样品起始放热温度降低到80~90 ℃,随着NO₂比例的增加,样品的最大温升速率和压升速率有较大提升,整个体系的热危险性急剧增加。除去个别由于冷凝回流导致活化能未被准确测量的样品,其余样品活化能约为10~12 kJ/mol。TBP在NO₂存在时C-O键会快速断裂。结合体系中有NO和OH片段生成的现象,猜测反应路径可能是NO₂夺取TBP上H原子生成HONO,这一过程导致TBP分子快速分解,生成1-丁烯和反式2-丁烯。     

Ⅱ型粉状乳化炸药的研究

通过对粉状乳化炸药配方、工艺、爆炸性能和安全性能的优化和深入研究,成功地开发出了Ⅱ型岩石粉状乳化炸药和Ⅱ型煤矿许用粉状乳化炸药,显著降低了粉状乳化炸药的生产成本,提高了作功能力和本质安全性.