小分子有机胶凝剂和凝胶推进剂的研究进展

小分子有机胶凝剂和凝胶推进剂的研究进展

　第26卷第4期

2003年11月火炸药学报

ChineseJournalofExplosives&Propellants23Ξ小分子有机胶凝剂和凝胶推进剂的研究进展

刘凯强1,屈育龙1,王明珍1,胡道道1,房　喻1,王宁飞2

(1.陕西师范大学化学与材料科学学院,陕西西安　710062;　2.西安近代化学研究所,陕西西安　710065)

摘要:系统地介绍了胆固醇类衍生物、金属有机化合物、金属脂肪酸盐类等小分子有机胶凝剂(LMOG)的性质,

简要阐述了影响有机胶凝剂胶凝能力的诸多因素。概括了有机凝胶在推进剂、海上凝油、微机械设计、物质分离

等方面的应用。在此基础上,提出了未来小分子有机凝剂研究中应该注意的有关问题。

关键词:有机凝胶;小分子有机胶凝剂;触变凝胶;火箭推进剂

中图分类号:V521　　　文献标识码:A　　　文章编号:100727812(2003)0420023204

OverviewofLowMolecularMassOrganicGelatorsGelLIUKai2qiang,QUYu2long,GMing2(SchoolofChemistryandMaterialsScience,ShaanxiN,XianChina)

Abstract:　Thepropertiesoflowmolecularmass(,id2basedderivatives,

organometalliccompounds,andmetaloficallyintroduced,andtheapplication

oforganogelsinpropellants,ilsoonmicromechanics,substanceseparationandother

aspectshaveainfactorsaffectingthegellingabilitiesofLMOGshavebeen

.thesesomsuggestionsrelatedtothisfieldhavebeenbroughtoutinthispaper.discuKey;molecularmassorganicgelators(LMOG);thixotropicgels;rocketpropellants

引　　言

近年来,人们发现某些小分子量有机化合物能在浓度很低的情况下(≤2%)使有机溶剂凝胶化,形成有机凝胶。这些化合物被称为小分子量有机胶凝剂(lowmolecular-massorganicgelators,LMOG),简称小分子有机胶凝剂。LMOG具有一些共同的性质,它们在合适的有机溶剂中能够通过特殊的弱相互作用(如氢键、静电、偶极、或Π-Π相互作用等)自组装形成线性、纤维状或带状结构,这些一维结构再经交联而形成三维网络结构,从而使有机溶剂凝胶化。与水凝胶相比较,国内有机凝胶的研究报道较少,而LMOG类有机凝胶的研究报道就更少。然而,考虑到这类有机凝胶多为物理凝胶,体系可以在自由流动态和非流动态之间可逆转化,作为推进剂兼有固体推进剂安全、稳定和液体推进剂推力可调的特点,因此作为新一代灵巧火箭推进剂得到了人们的广泛重视。为此,近年来国内外对LMOG类有机凝胶的研究越来越多,专门的国际会议也开过多届[1～3]。

1　几种重要LMOG的性能

1.1胆固醇类胶凝剂

胆固醇衍生物可以胶凝多种有机溶剂,而且即不足1%的加入量就足以形成稳定的凝胶,成为所谓的超级胶凝剂(super2gelators)。胆固醇类胶凝剂中有一些含有冠醚结构。冠醚环的大小及其结合金属离子的能力都会影响胶凝剂的性能。冠醚环内相差一个结构单元的化合物之间胶凝能力差异很大[4]。有一种含有冠醚结构的胆固醇类有机胶凝剂[3],其立体结构可因与金属离子或者铵离子的结合而发生改变,从而改变其对有机溶剂的凝胶化能力。

具有类似4222蒽氧基丁酸232Β2胆固醇酯(CAB)结构的有机小分子可使多种有机溶剂凝胶化[1,3]。在Ξ收稿日期:2003-06-02作者简介:刘凯强(1974-),男,硕士研究生,主要从事有机凝胶的制备和应用研究工作。