张 凯, 史大昕, 张 奇, 孙克宁, 李加荣

(1. 北京理工大学化工与环境学院, 北京 100081; 2. 化学电源与绿色催化北京市重点实验室, 北京 100081)

1 引 言

气体发生剂又称产气剂,是指燃烧后能够产生大量冷气体的各种物质[1]。气体发生剂一般由产气燃料、氧化剂、燃烧调节剂、抗爆剂等构成,其主要成分是产气燃料和氧化剂,前者确保燃爆时能够提供所需的最大供气量,后者确保燃爆时燃烧充分,因此它们是气体发生剂的主要成分。

气体发生剂在军事和民用领域应用广泛。在军事中,主要用于火箭、导弹的推进、灭火装置以及飞机驾驶员座椅弹射等; 民用中,则主要应用于汽车安全气囊、救生筏和飞机安全滑梯的快速充气[2]以及果蔬保鲜[3]等。

传统的气体发生剂主要以叠氮类气体发生剂为主,但由于叠氮类气体发生剂自身毒性较大,对环境影响不利,已经难以满足当今世界对气体发生剂的要求。因而新型的绿色环保气体发生剂越来越受到研究人员的重视,成为当今气体发生剂的研究重点。新型气体发生剂的产气燃料应具有含氮量高、产气量大、热稳定性好、高能钝感、燃烧产物无毒和绿色环保等优点。目前,新型气体发生剂的产气燃料的研究主要包括唑类、胍类和嗪类等高氮含能化合物。其中,唑类化合物主要包含1,2,4-三唑类化合物、1,2,4-三唑酮类化合物、5-氨基四唑、双四唑盐、偶氮四唑盐和吡唑类化合物; 胍类化合物主要有硝基胍、硝酸胍及其衍生物; 嗪类化合物主要包括三嗪类化合物和四嗪类化合物。……