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燃烧催化剂可以显著改变固体推进剂的燃烧速率,是固体推进剂中的重要功能成分。二茂铁类衍生物因其优良的燃烧催化活性被广泛用作燃烧催化剂,但在固化和存储期间容易挥发和迁移,进一步提高二茂铁类燃速催化剂的燃烧速率和解决其易迁移问题仍然是研究人员关注的焦点。近年来,含能化合物由于其高能量、高密度、张力大等独特的性质成为国内外学者研究的一大热点。本文将含能化合物与二茂铁衍生物连接起来,用以构筑具有高能量、高燃烧催化活性、强抗迁移能力的综合性能好的新型燃烧催化剂。主要内容如下:(1)以含氮量不同的氮杂环与二茂铁二甲酰氯为原料,合成并表征了A类与B类共17种二茂铁含能化合物。通过TG曲线对其热分解行为进行了分析,结果表明B类化合物较A类化合物热稳定性高。采用DSC技术探讨了17种化合物对高氯酸铵(AP)热分解过程的催化效果,结果显示A类化合物与B类化合物对AP的催化作用有很大差异,其中A类化合物可使AP两步缓慢的热分解过程合并为一步分解过程并且峰温显著提前,掩盖了AP自身的晶型转换峰,但是分解缓慢,放热区间较大(约200-300℃);而B类对AP的晶型转换峰无明显影响,却能使AP两步缓慢的分解过程合并为一步快速的分解过程,放热区间小(约280-320℃)。(2)以5,5-联四唑二铵盐、3,5-二氨基-1,2,4-三氮唑、3,4-二氨基呋咱与二茂铁二甲酰氯为原料,利用界面缩聚法合成三种二茂铁含能低聚物。利用TG技术对其热分解行为进行了研究,并与对应的二茂铁含能化合物进行对比,结果发现低聚物的稳定性普遍高于单体二茂铁含能化合物。采用DSC评价了3种低聚物对AP热分解过程的催化效果,并与对应的单体化合物进行比较,结果表明低聚物对AP的燃烧催化效果优于单体化合物。测试了二茂铁、3种低聚物以及与之对应的3种单体化合物的迁移性。结果显示,在45℃下存放42天,二茂铁的迁移率为45%;3种单体化合物的迁移率分别为2.3%、2.1%、2.5%;而3种低聚物的迁移率几乎为0。