新型二氰胺類自燃離子液體的合成及性質(zhì)研究.pdf

1、自燃推進(jìn)劑作為一類化學(xué)點(diǎn)火的液體推進(jìn)劑，可簡(jiǎn)化發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)萬(wàn)次無(wú)故障點(diǎn)火，是火箭及太空飛行器的重要?jiǎng)恿?，已成為航空航天領(lǐng)域主要研究方向。近年來(lái)，自燃離子液體顯示出了良好的熱穩(wěn)定性和燃燒性能，具有替代傳統(tǒng)推進(jìn)劑燃料（肼及其衍生物）的應(yīng)用潛能，受到含能材料科技工作者的廣泛關(guān)注。
　　本論文以四甲基乙二胺和三甲胺硼烷絡(luò)合物為反應(yīng)底物，設(shè)計(jì)合成了4種四甲基乙二胺類和10種雙（R-基咪唑）硼烷類自燃離子液體。通過(guò)1H和13C NMR、I

2、R和元素分析（或高分辨質(zhì)譜）綜合表征，確認(rèn)了所得離子液體的結(jié)構(gòu)；通過(guò)密度、粘度、熱穩(wěn)定性、點(diǎn)火性能測(cè)試及相關(guān)計(jì)算，系統(tǒng)表征了離子液體的結(jié)構(gòu)-物性關(guān)系。
　　對(duì)于四種四甲基乙二胺類離子液體，計(jì)算模擬的振動(dòng)光譜與實(shí)驗(yàn)相符，為離子液體結(jié)構(gòu)確認(rèn)提供了理論支撐。陽(yáng)離子烷基側(cè)鏈對(duì)離子液體性質(zhì)有顯著影響，呈現(xiàn)規(guī)律性。該類離子液體熱穩(wěn)定性好，分解溫度均在200℃以上，生成焓在85.1～154.4kJ·mol-1之間。其中，2-(二甲基胺)-N,N

3、,N-三甲基乙二胺二氰胺的燃燒性能較好，點(diǎn)火延遲時(shí)間84ms，比沖158s。
　　對(duì)于十種雙（R-基咪唑）硼烷類離子液體，陽(yáng)離子的烴基側(cè)鏈對(duì)離子液體性質(zhì)也有規(guī)律性的影響。該類離子液體密度在1.04～1.27g·cm-3之間，生成焓在12.4～484.9kJ·mol-1之間，分解活化能在74.72～130.82kJ·mol-1之間。其中，雙(烯丙基咪唑)硼烷二氰胺的燃燒性能較好，點(diǎn)火延遲時(shí)間18ms，比沖176.7s。
　　設(shè)