两种含能材料热稳定性初步研究

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针对民用炸药实际应用于露天深孔煤矿火区高温爆破的现状,在实验室规模下研究模拟高温炮孔加热技术,用这种实验技术从宏观方面分析两种典型添加物质对铵油炸药热分解特性的影响。研究结果表明:在铵油炸药添加了5%NH4Cl分解反应峰温度降低了24.8 oC,并且缩短了样品到达恒定的烘箱温度的时间,NH4Cl的加入显著降低了铵油炸药的耐热性;在铵油炸药中添加5%Na2SO4,延长了样品到达恒定的烘箱温度的时间,提高了铵油炸药的耐温性能,本文结果为耐热民用炸药配方设计提供了依据。偶氮酯化物是一种多功能性单质含能化合物,可以使聚合单体构型发生翻转,广泛应用于有机药物合成。许多种偶氮酯化物直接参与到化学反应中目标产物的产率很低,但是如果偶氮酯化物溶于适当的溶剂,目标产物产率将会大大增加。本文针对偶氮二甲酸二乙酯(DEAD)溶于不同溶剂热安定特性借助差示扫描量热仪(DSC)以及恒温量热仪(TAMⅢ)从微观方面完善DEAD在工业应用的安全拼图。热分析实验测量的动态参数像放热反应起始温度,到达最大反应速率所需要的时间,反应焓,峰值能量以及反应活化能用来表征化学反应机理的影响因素。本研究为了更好了解DEAD溶于不同种溶剂的热分解特性以及潜在的热危害分别运用了Kissinger,Arrhenius,Semenov理论进行热动力学研究,得出的结论将作为DEAD用于工业生产过程安全的基本参考依据。综合热分解实验结果及热动力学理论分析得出如下结论:(1)从DSC与TAMⅢ的实验结果可以得到,相较于如甲醇、乙酸乙酯、乙腈这三种常规溶剂,离子液体[Bmim]BF4,[Bmim]NTf2会使DEAD更加安全、效率化的引发有机高分子材料聚合反应。(2)离子根种类是影响动态条件下T0和ΔHd的关键因素。显然,对称的形状,如BF4,PF6,具有特殊效果。ΔHd随着不同的添加剂而降低,这反过来又影响ΔHd
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