自燃型三唑氰基硼烷复合物推进剂燃料的合成与性能

为制备高密度、低粘度、高比冲、宽液态温度范围、热稳定性好的新颖推进剂燃料，以1，2，3-三唑为原料，在碱作用下与卤代烃发生N-烷基化反应，并与氯化氢气体成盐酸盐，该盐再与氰基硼氢化钠发生复分解反应，得到一系列新颖三唑氰基硼烷复合物。点火实验表明，该系列复合物可作为液体推进剂燃料。利用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)，核磁共振(1H NMR、13C NMR、11B NMR)、高分辨质谱(HRMS)等对其结构进行了表征；分别利用差示扫描量热法(DSC)、排气法密度仪、粘度仪和高速摄影等，测定化合物的热分解温度、密度、粘度和点火延迟时间等性能；运用Gaussian 09软件、密度泛函理论(DFT)B3LYP/6-31++G(d，p)基组优化化合物结构，并基于此优化结构计算化合物的生成焓，据此运用Explo5 v6.02软件计算其理论比冲。结果表明，1-丙基三唑氰基硼烷复合物(3)的生成焓为1.5 kJ·g-1，具有最短的点火延迟时间(12 ms)，密度1.024 g？cm-3，熔点低于-70 ℃，热分解起始温度达233 ℃ (onset)，粘度16 mPa？s，理论比冲为201.7 s，密度比冲达357 s？g？cm-3