高分子醇胺乳化剂的合成及其对乳化炸药贮存稳定性的影响

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本文合成了多种不同类型的高分子醇胺型乳化剂,并研究了此类高分子乳化剂对乳化炸药贮存稳定性的影响。本文主要分四部分:(1)研究确立了热加合法合成聚异丁烯丁二酸酐(PIBSA)的最佳工艺条件:氮气保护下,聚异丁烯与马来酸酐比例为1:1.5,反应温度为220℃,反应压力为O.1OMPa,反应时间6h。分析产物中含有85.7%的PIBSA,另有11.4%的低反应活性聚异丁烯(LRPIB),2.0%的含有两个酐键的聚异丁烯双马来酸酐(PIBBSA)以及0.9%的杂质。(2)利用PIBSA与三乙醇胺(TEA)反应制得PIBSA-TEA高分子醇胺乳化剂,研究了反应温度对产物结构的影响,得出该反应产物结构受温度影响较大,产物的单一性随温度的波动变化较大,较为适宜的反应温度为120℃;(3)利用二乙醇胺(DEA)和丙烯酸甲酯的Michael加成反应合成N,N-二羟乙基-3-氨基丙酸甲酯,即中间体A,产率为97%。利用原料B(PIBSA)酸酐键与中间体A的羟基发生酯化反应,制取聚异丁烯丁二酸酐-N,N-二羟乙基-3-氨基丙酸甲酯,即产物C,确定了工艺条件为:氮气保护,反应温度为135℃,反应时间3h。利用产物C分别与TEA、DEA及乙醇胺(MEA)反应合成高分子醇胺乳化剂G-TEA, G-DEA及G-MEA。合成G-TEA的最佳条件为:氮气保护,130℃反应4h;合成G-DEA的最佳条件为:氮气保护,130℃反应3h;合成G-MEA的最佳条件为:氮气保护,125℃反应3h。(4)通过与聚异丁烯丁二酰亚胺类乳化剂T152对比,利用不同乳化剂制备乳胶基质,并测试乳胶基质的黏度、硝酸铵析出量、电导率、颗粒形貌发现,高分子醇胺乳化剂能显著提高乳化炸药的贮存稳定性;通过测试高分子醇胺乳化剂制备的乳化炸药的DSC谱图、爆速、猛度、作功能力、殉爆距离以及机械感度和热感度,证明高分子醇胺乳化剂制备的乳化炸药具有较好的爆轰性能和安全性能。
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