新型钝感含能材料共晶研究

新型钝感含能材料共晶研究

炸药威力和安全性是炸药的最为重要的性能，但它们之间又相互制约。高威力的炸药相对的安全性就差。因此，制备钝感高能炸药是含能材料领域的一个主要目标，当然，还包括合成新型的高能炸药、对现有炸药的细化与包覆等方法的研究。高能炸药与钝感炸药（或其他晶体材料）通过分子识别形成的晶体即为炸药共晶，因此，共晶技术为制备安全的钝感高能含能材料提供了一种新的途径。

本文通过Gaussian03，选用DFT-B3LYP方法在6-311++G**基组水平上进行了计算了CL-20与NQ，以及HMX与LLM-105之间的分子间作用力，结果表明，CL-20与NQ以及HMX与LLM-105之间可以形成分子间氢键。且在分子自组装过程中，可能有单一类型的氢键为主导，也可能是多种类型的氢键共同作用，且NH... O类型的氢键和CH... O类型的氢键在不同超分子结构中的作用力大小也有很大不同。本文通过溶剂挥发法，采用溶剂二甲基亚砜（DMSO）制备了以NQ 为基和以LLM-105为基的共晶炸药，表征结果显示，在NQ/RDX的重结晶炸药的红外光谱中，在3074cm-1位置处C-H吸收峰减弱，而在3250cm-1出现中等吸收峰，经过分析为O-H键的振动吸收，说明共沉淀晶体中的NQ和RDX基团形成了H-O型氢键。在CL-20/LLM-105的重结晶炸药的红外光谱中，在3694cm-1位置处出现了强的吸收峰，由于峰形尖锐且没有其他吸收峰干扰，经过分析为O-H

键的振动吸收，说明共沉淀晶体中的CL-20和LLM-105基团形成了新的H-O型氢键。

其他重结晶炸药的红外光谱同样因为超分子基团内部生成了氢键，红外光谱吸收发生改变，吸收峰发生变化。制备LLM-105/CL-20共晶的实验中，利用混合溶剂成功制得了共晶体，而采用单一溶剂效果较差，结果表明，混合溶剂作为共晶炸药的溶剂体系对共晶炸药体系有着显著地作用，可以大大拓宽共晶炸药成分和溶剂体系的选择范围。