两种新型2-偕二硝甲基-5-硝基四唑含能离子盐的合成、表征及性能预估

以氨基-1，2，4-三唑和2-偕二硝甲基-5-硝基四唑（HDNMNT）为原料，通过中和反应合成出两种新型含能离子盐——2-偕二硝甲基-5-硝基四唑3-氨基-1，2，4-三唑盐（3-ATDNMNT）和2-偕二硝甲基-5-硝基四唑4-氨基-1，2，4-三唑盐（4-ATDNMNT），收率分别为95.4%和96.7%；利用FT-IR、 1 H NMR、 13 C NMR、 15 N NMR及元素分析等方法对其结构进行表征；采用量子化学方法计算了3-ATDNMNT和4-ATDNMNT的爆轰性能；在标准状态下（膨胀比为70：1），利用最小自由能原理，分别计算了两种离子盐在丁羟复合推进剂中的能量性能。结果表明，3-ATDNMNT的爆速和爆压分别为8.587 km/s和33.58 GPa，4-ATDNMNT的爆速和爆压分别为8.693 km/s和34.31 GPa。以3-ATDNMNT部分取代丁羟复合推进剂中的AP后，丁羟复合推进剂的理论比冲可达2 635.7 N·s/kg。以4-ATDNMNT部分取代丁羟复合推进剂中的AP后，当HTPB、Al、AP及4-ATDNMNT各组分质量分数分别为10%、5%、15%及70%时，获得该丁羟复合推进剂的最高理论比冲为2 677.2 N·s/kg。