4,4',5,5'-四硝基-2,2'-双(三硝甲基)-2H,2'H-3,3'-联吡唑(DNBP-10)的合成、热行为与能量性能

摘要

以4,4',5,5'-四硝基-2H,2'H-3,3'-联吡唑(TNBP)和氯丙酮为原料,经取代、硝化反应得到一种高能氧化剂4,4',5,5'-四硝基-2,2'-双(三硝甲基)-2H,2'H-3,3'-联吡唑(DNBP-10),总收率22.1％,并用红外光谱、13CNMR、15N NMR及元素分析等进行了结构表征;对取代反应进行了工艺优化;采用差示扫描量热和热重(DSC-TG)法研究了DNBP-10的热行为,并采用Kissinger方法计算了热分解参数;采用EXPLO5软件对比分析了RDX、HMX、CL-20与DN-BP-10对熔铸混合炸药爆轰性能的影响.结果表明,氯丙酮和KBr作为取代试剂,在DMF中70℃反应2 h得到取代产物,与文献反应时间72 h对比,显著缩短了反应周期;DNBP-10的熔点和分解点分别为124.2和136.4℃;TNT/DNBP-10(30/70)和BOM/DNBP-10(30/70)的理论爆热分别为6156.7和6598.3J/g,比TNT/CL-20和BOM/CL-20分别高出511.2和790 J/g,理论爆速分别达到9002.0和9250.8 m/s,较TNT/CL-20提高225.8 m/s,与BOM/CL-20相当,表明DNBP-10可大幅提高熔铸混合火炸药的能量性能.