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(shí)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(jì)了相變催化反應(yīng)(PTC)條件，成功實(shí)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?yàn)椋?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(jìn)劑力學(xué)性能的影響

某種高能推進(jìn)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(qiáng)粘結(jié)體系和這兩種氧化劑界面粘附強(qiáng)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(jìn)劑體系界面作用強(qiáng)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(qiáng)作用。試驗(yàn)結(jié)果表明，BA2和AP界面作用最強(qiáng)，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(qiáng)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(shí)，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(qiáng)度，該推進(jìn)劑的最大拉伸強(qiáng)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(jìn)行了系統(tǒng)評(píng)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(gè)研究熱點(diǎn)，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(jìn)行了系統(tǒng)評(píng)估，他們制備了當(dāng)前文獻(xiàn)中報(bào)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(jìn)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(shí)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(xiàn)，通過上述方法表征出來的共晶，實(shí)際上和兩種炸藥機(jī)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(jī)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(jī)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(cuò)、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(huì)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(jià)值，同時(shí)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.