新型含能粘合剂羟烷基纤维素醚硝酸酯分子设计及合成

为探索羟烷基纤维素醚硝酸酯的结构与性能关系，借助MaterialsStudio软件中的Synthia模块模拟了摩尔取代度（MS）为1的羟乙基纤维素醚硝酸酯（NHEC）、羟丙基纤维素醚硝酸酯（NHPC）和二羟丙氧纤维素醚硝酸酯（NGEC）的结构，并预测了它们的含氮量、玻璃化转变温度和杨氏模量。实验合成了相应的MS=1的纤维素醚及其最大含氮量的硝化产物，并确定了合适的反应条件：硝化体系HNO3与有机溶剂质量比为50：50，纤维素醚与硝化体系质量预比为1：50，反应温度22℃，反应时间30min。通过元素分析、拉伸和动态力学测试方法测定了产物的相关性能，发现Synthia估算的含氮量、玻璃化转变温度、杨氏模量性能数据与实测结果有偏差，尤其在对杨氏模量的预测上偏差较大，但其模拟的性能变化趋势E0(NGEC)＞E0(NHPC)＞E0(NHEC)与实际一致，表明Synthia模块对本体系的性能估算属定性预测。