硝酸酯键断裂触发的含能增塑剂DNTN多阶热分解机理

摘要

采用反应分子动力学模拟、固相原位红外测试和同步热分析-红外-质谱联用技术相结合的方法对2,3-二羟甲基-2,3-二硝基-1,4-丁二醇四硝酸酯（DNTN）的热分解过程进行了研究,分析了其热分解气体产物和固相产物,阐明了其热分解机理.结果表明,DNTN的分解分为3个阶段:第一阶段为诱导分解阶段,温度区间为127～147℃,DNTN发生部分O—N键的断裂,释放少量的NO_2气体;第二阶段在147～220℃之间,DNTN快速分解,发生硝基基团脱去和季碳骨架的分解,并且伴随小环结构的生成和裂解,释放大量的NO_2和CO_2等气体,同时放出大量的热;第三阶段为240～350℃,DNTN剩余固态产物在高温下热解,释放少量的CO_2,并且在300℃后剩余的固相物质会进一步反应生成氰基.

关键词

硝酸酯 / 2,3-二羟甲基-2,3-二硝基-1,4-丁二醇四硝酸酯 / 多级热分解 / 热分解反应机理 / 反应分子动力学