含能快遞

南京理工大學(xué)發(fā)明了一種溫和的TATB合成方法

在合成TATB工藝中，氨化反應(yīng)是重要的一步。目前，工業(yè)批量制備TATB的氨化反應(yīng)主要有兩種，一種是在高溫高壓下采用氣液體系為氨化劑，另一種是在常壓條件下以固體胺化物為氨化劑。這兩種方法均存在一定的不足，如反應(yīng)時間長或反應(yīng)條件苛刻等。近來，南京理工大學(xué)以1,3,5-三烷氧基-2,4,6-三硝基苯(TORTNBs)為反應(yīng)物，氨水為氨化劑，設(shè)計了相變催化反應(yīng)(PTC)條件，成功實現(xiàn)了高效低成本的氨化反應(yīng)方法。合適的催化劑是完成該反應(yīng)的關(guān)鍵。不同催化劑對TATB得率的排序為： 冠醚>三胺>四銨鹽>聚醚>環(huán)式糊精。特別是采用18-冠-6 的條件下，TATB的得率為96.52%，純度為98.8%，反應(yīng)在常壓下即可完成，過程安全易放大。

源自：T.Chang,B.Li,L.Chen,etal.AmildmethodtosynthesizeTATBbyaminationof1,3,5-trialkoxy-2,4,6-trinitrobenzeneunderphasetransfercatalysisconditions.CentralEuropeanJournalofEnergeticMaterials, 2017, 14(1): 47-59.

北京理工大學(xué)研究鍵合劑對含GAP高能推進劑力學(xué)性能的影響

某種高能推進劑含疊氮縮水甘油醚(GAP)，N-丁基硝氧乙基硝胺(BuNENA)，奧克托今(HMX)，高氯酸銨(AP)和Al，其中AP和HMX均為氧化劑成分，因此鍵合劑需要具備增強粘結(jié)體系和這兩種氧化劑界面粘附強度的作用。近來，北京理工大學(xué)研究了三種鍵合劑及其組合該推進劑體系界面作用強度的影響。BA1包含N,N′-二(2-羥乙基)二甲基乙內(nèi)酰脲和1,3,5-三(2-羥乙基)異腈脲，BA2為經(jīng)過腈化和羥乙基化的胺類化合物，BA3為一種端鏈為羥基、腈基的超支化聚醚鍵合劑。鍵合劑對AP、HMX的紅外吸收峰的影響及對氧化物和粘結(jié)劑體系界面粘附功的影響反應(yīng)了鍵合劑的界面增強作用。試驗結(jié)果表明，BA2和AP界面作用最強，而BA1和BA3對HMX的界面作用更為優(yōu)異。包覆BA2后的AP與粘結(jié)劑體系具有最強的界面粘附功，三種鍵合劑包覆的HMX與粘結(jié)劑體系的界面粘附功差異不大。當(dāng)分別使用三種鍵合劑時，脫濕現(xiàn)象得到改善但是仍然存在。綜合使用這三種鍵合劑則能有效提高AP、HMX與粘結(jié)劑間的界面強度，該推進劑的最大拉伸強度可達(dá)0.69 MPa，斷裂伸長率可達(dá)32.7%。

源自：J.Deng,X.Wang,G.Li,etal.EffectofbondingagentonthemechanicalpropertiesofGAPhigh-energypropellant.Propellants,Explosives,Pyrotechnics, 2017, 42(4): 394-400.

美國密歇根大學(xué)對當(dāng)前共晶炸藥的測試表征方法進行了系統(tǒng)評估

炸藥共晶是調(diào)節(jié)含能材料性能的一種有效策略，近年來隨著共晶炸藥逐漸成為含能材料領(lǐng)域的一個研究熱點，共晶結(jié)構(gòu)的表征技術(shù)也得到了一些發(fā)展，常見表征手段包括粉末X射線衍射(PXRD)、紅外光譜(IR)、拉曼光譜、形貌分析(SEM)、熱分析等，但完全區(qū)分共晶炸藥和摻雜型混合炸藥的表征難度是非常大的。最近，美國密歇根大學(xué)化學(xué)系的學(xué)者對當(dāng)前共晶炸藥的測試表征方法進行了系統(tǒng)評估，他們制備了當(dāng)前文獻中報道的六種共晶炸藥材料(HMX/TATB,、RDX/LLM-105、HMX/LLM-105、CL-20/LLM-105、 HMX/AP、CL-20/TATB)，并采用SEM、PXRD、IR、拉曼光譜對其進行了系統(tǒng)表征。結(jié)果表明，由于含能材料容易形成溶劑化物，同時部分含能材料存在多晶型，通過普通的表征技術(shù)檢測共晶可能不一定是正確的結(jié)果，可靠性存在一定問題。目前已公開的文獻，通過上述方法表征出來的共晶，實際上和兩種炸藥機械混合的摻雜樣品所獲得的表征結(jié)果一致，表明其證據(jù)并不充分。只有獲得共晶炸藥的單晶X射線(SC-XRD)數(shù)據(jù)，才能充分說明獲得了共晶炸藥，可靠的共晶炸藥的表征技術(shù)仍有待發(fā)展。

源自：WisconsRAandMatzgerAJ.Anevaluationoftheappropriateuseofcharacterizationmethodsfordifferentiationbetweencocrystalsandphysicalmixturesinthecontextofenergeticmaterials.CrystalGrowth&Design, 2017, 17(2): 901-906.

英國思克萊德大學(xué)研究了β-HMX的晶體生長過程

材料的力學(xué)性質(zhì)不僅與其原子結(jié)構(gòu)有關(guān)，還與形成的晶體缺陷密切相關(guān)。盡管在無機材料如金屬中缺陷對力學(xué)性質(zhì)的影響已經(jīng)研究得較為充分，但有機小分子晶體如含能材料的這些關(guān)系研究得還不夠。近期，英國思克萊德大學(xué)采用X射線成像和同步輻射成像技術(shù)，系統(tǒng)研究了β-HMX的晶體生長過程。結(jié)果表明，在常溫下通過緩慢蒸發(fā)結(jié)晶即可制備獲得高度完整的HMX晶體。而通過幾種表征技術(shù)，均可以有效地觀測HMX的晶體生長過程中的缺陷，包括位錯、孿晶、生長區(qū)界面、生長帶以及溶劑包夾物，這些缺陷的分布與晶體生長過程中的形貌變化密切相關(guān)。這些X射線成像方法并不會在表征過程中對含能晶體造成損傷，幾種方法所得表征結(jié)果一致性良好。該研究對于探索晶體缺陷及其分布與力學(xué)、熱性能之間的關(guān)系具有重要價值，同時為表征其它含能晶體生長過程中的缺陷分布提供了幾種可靠的方法。

源自：GallagherHG,SherwoodJN,VrceljRM,Thegrowthandperfectionofβ-cyclotetramethylene-tetranitramine(HMX)studiedbylaboratoryandsynchrotronX-raytopography,JournalofCrystalGrowth, 2017,online,DOI:http://dx.doi.org/10.1016/j.jcrysgro.2017.05.029.