陆婷婷, 张丽洁, 姬月萍, 丁 峰, 刘亚静, 汪营磊

(西安近代化学研究所, 陕西 西安 710065)

1 引 言

含能增塑剂是火炸药产品中不可缺少的功能助剂,它对火炸药产品能量水平、工艺性能以及力学性能的改善起着至关重要的作用。在火炸药配方中,含能增塑剂的主要作用是提高体系的能量水平、改进力学性能和加强安全特性,这就要求增塑剂具有低的玻璃化转变温度、低黏度、低迁移、高氧平衡值、高热稳定性和低撞击感度。含能增塑剂按其能量基团种类的不同,分为硝酸酯类、偕二硝基类、叠氮类以及混合类等[1-3]。

叠氮增塑剂随着叠氮黏结剂的发展而发展。含有叠氮功能基团的聚合物如叠氮缩水甘油醚(GAP),在力学性能方面不足,与现有的含能增塑剂物理不相容,所以研究人员致力于开发与之相适用的新型高安定性含能增塑剂。而叠氮类含能增塑剂因冲击感度低、能量高、氮量高、加工简单而引起人们高度重视[4-5]。目前常用的含能增塑剂有双(1,3-二叠氮-2-丙基)琥珀酸酯(BAPS)、双叠氮乙二醇二乙酸酯(EGBAA)和四叠氮季戊四醇的四乙酸酯(PETKAA)。

4,4,4-三硝基丁酸-2-叠氮基-1-叠氮甲基乙酯(DPTB),分子式为C7H9N9O8,氮氧含量分别为36.31%和36.86%,密度为1.5025 g·cm-3[6]。DPTB分子中的酯基团是良好的增塑基团,并且多个次甲基形成的位阻减小了含能基团间的相互诱导以及分子摩擦,增加了整个分子的安全性。综上,DPTB是一种应用前景较高的含能增塑剂。国外的Witucki等[6]先将4,4,4-三硝基丁酸转化成4,4,4-三硝基丁酰氯,再与1,3-二叠氮基丙醇反应,合成了含能增塑剂DPTB ,但是此方法反应时间较长,酯化收率较低,仅为17.9%,且未给出DPTB纯度、表征数据和性质测试数据。……