微反应技术合成不敏感硝酸酯增塑剂TMETN和PGDN
2018-09-01汪营磊刘卫孝李斌栋姬月萍
火炸药学报 2018年4期
汪营磊,刘卫孝,汪 伟,朱 勇,李斌栋,陈 斌,丁 峰,姬月萍
(1. 西安近代化学研究所,陕西 西安 710065;2. 南京理工大学,江苏 南京 210094)
引 言
随着火炸药的高能化,对武器系统的安全性能影响较大,因此,为了适应现代战争环境的需要,对导弹武器装药用安全可靠钝感推进剂的需求十分迫切[1-3]。使用钝感增塑剂是实现钝感推进剂的关键技术途径之一,传统的硝酸酯含能增塑剂硝化甘油(NG)的显著特点是有效氧量高、分子键自由度大、塑性强,但也存在感度高和迁移等缺点[4-6]。
研究发现[7-9],三羟甲基乙烷三硝酸酯(TMETN)、1,2-丙二醇二硝酸酯(PGDN)属于新型不敏感硝酸酯增塑剂,其结构与NG相似,但感度比NG低得多,挥发性和吸湿性也比NG小,且易溶解、增塑硝化纤维素,部分或全部替代NG能赋予火炸药更好的安全性能和工艺性能,是NG的较佳候选替代物,可应用于高能高强度钝感发射药、固体推进剂和高能炸药研制中,以降低配方的火焰温度和危险性。已知的TMETN多采用釜式硝化方法制备,且采用醋酸/醋酐为溶剂,乙醚萃取,反应过程在线量大、耗酸量大、萃取剂危险等。公开的PGDN的合成方法主要是以硝硫混酸为硝化剂,釜式硝化制备,或者是以五氧化二氮为硝化剂,合成PGDN[10],这些方法存在工艺复杂、在线量大、废酸量大或成本较高等问题,因此,世界各国竞相开展硝酸酯的安全制备方法研究。
微反应技术是在对传质、传热和混合要求不断提高而传统工业技术存在固有限制(特别是对强放热和有爆炸的反应)的背景下发展的新技术[11]。……
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