CN102219701A - 一种含能盐及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种含能盐及其制备方法，属于含能材料技术领域。其分子结构式如式(1)所示：

Description

一种含能盐及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种含能盐及其制备方法，属于含能材料技术领域。
背景技术
在应用和基础研究中，含能材料的研发和试验是化学领域一个极令人兴奋和挑战性的领域。研究证明传统含能材料的能量和安全性能通常是对立、矛盾的，如三硝基甲苯(TNT)、黑索金(RDX)、三氨基三硝基苯(TATB)等环状化合物和季戊四醇四硝酸酯(PETN)等碳直链化合物均存在一些不足。为了达到矛盾的统一，一些科研工作者对高感度的含能材料进行包覆改性，对顿感的进行颗粒纳米化或在分子中引入其它官能以降低感度。从经济来看，这无形中提高了成本。因此，关于非核能量材料作为炸药、推进剂和烟火药的应用，从环境的考虑、安全的需要和高性能的保证，研发新的，比当前不仅作为军事而且作为民用的目的更有优势的含能材料，那是非常重要的。为了能够被广泛接受，对于新的含能材料应该满足以下标准：1、对破坏性的刺激如静电、热、摩擦和撞击，确保安全处理措施和增强动能释放可控；2、低水溶性即吸湿率低、却不发生水解反应，长期储藏安定性好，生态毒性小；3、成本低，生产工艺简单。
发明内容
本发明目的是为了解决当前一些含能氧化剂的成本高，感度高，安全稳定性小的不足，研制新型含能盐，提出一种含能盐及其制备方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
本发明的一种含能盐十六烷基三甲基高氯酸铵，分子结构式如式(1)所示：
Figure BDA0000055830510000011
本发明的含能盐的制备方法，以三甲胺、卤代十六烷、高氯酸钾和硝酸钾为原料，丙酮和无水乙醇为溶剂，具体步骤为：
1)配置三甲胺的丙酮溶液，然后在25～45℃温度搅拌的条件下滴加卤代十六烷，反应结束后冷却有结晶，过滤得到晶体；
2)将步骤2)得到的晶体、高氯酸钾和硝酸钾加入到无水乙醇中，在7～18℃温度搅拌的条件下发生反应，反应结束后有沉淀析出，过滤、洗涤、干燥后得到含能盐十六烷基三甲基高氯酸铵。
上述步骤1)中三甲胺与卤代十六烷的摩尔比为1～2∶1；
上述步骤1)中的卤代十六烷为溴代十六烷、氯代代十六烷或碘代十六烷；
上述步骤1)中的反应时间为1～3h；
上述步骤2)中的晶体、高氯酸钾和硝酸钾的摩尔比为1∶1～2∶1～5；
上述步骤2)中的反应时间为20～40h。
有益效果
本发明合成的含能盐吸湿率低，比一些高氯酸盐的释放的能量大，安全稳定性好，成本低。
附图说明
图1为实施例1制备的含能盐十六烷基三甲基高氯酸铵的FTIR谱图。
具体实施方式
实施例1
以三甲胺、溴代十六烷、高氯酸钾和硝酸钾为原料，丙酮和无水乙醇为溶剂，具体步骤为：
1)配置0.1mol/L的三甲胺的丙酮溶液100ml，然后在25℃搅拌的条件下滴加0.01mol溴代十六烷，反应1h，反应结束后冷却有结晶，过滤得到晶体；
2)将步骤2)得到的晶体0.005mol、高氯酸钾0.005mol和硝酸钾0.005mol加入到100ml无水乙醇中，在7℃搅拌的条件下反应20h，反应结束后有沉淀析出，过滤，将滤饼用蒸馏水洗涤3次，在60℃的真空干燥箱中干燥后得到含能盐十六烷基三甲基高氯酸铵，分子结构式为
Figure BDA0000055830510000021
其FTIR谱图如图1所示。
实施例2
以三甲胺、溴代十六烷、高氯酸钾和硝酸钾为原料，丙酮和无水乙醇为溶剂，具体步骤为：
1)配置0.1mol/L的三甲胺的丙酮溶液100ml，然后在35℃搅拌的条件下滴加0.01mol溴代十六烷，反应2h，反应结束后冷却有结晶，过滤得到晶体；
2)将步骤2)得到的晶体0.005mol、高氯酸钾0.01mol和硝酸钾0.01mol加入到100ml无水乙醇中，在15℃搅拌的条件下反应30h，反应结束后有沉淀析出，过滤，将滤饼用蒸馏水洗涤3次，在60℃的真空干燥箱中干燥后得到含能盐十六烷基三甲基高氯酸铵，分子结构式为
Figure BDA0000055830510000031
实施例3
以三甲胺、溴代十六烷、高氯酸钾和硝酸钾为原料，丙酮和无水乙醇为溶剂，具体步骤为：
1)配置0.1mol/L的三甲胺的丙酮溶液100ml，然后在45℃搅拌的条件下滴加0.01mol溴代十六烷，反应2h，反应结束后冷却有结晶，过滤得到晶体；
2)将步骤2)得到的晶体0.005mol、高氯酸钾0.01mol和硝酸钾0.015mol加入到100ml无水乙醇中，在15℃搅拌的条件下反应30h，反应结束后有沉淀析出，过滤，将滤饼用蒸馏水洗涤3次，在60℃的真空干燥箱中干燥后得到含能盐十六烷基三甲基高氯酸铵，分子结构式为
Figure BDA0000055830510000032
实施例4
以三甲胺、溴代十六烷、高氯酸钾和硝酸钾为原料，丙酮和无水乙醇为溶剂，具体步骤为：
1)配置0.1mol/L的三甲胺的丙酮溶液100ml，然后在45℃搅拌的条件下滴加0.01mol溴代十六烷，反应2h，反应结束后冷却有结晶，过滤得到晶体；
2)将步骤2)得到的晶体0.005mol、高氯酸钾0.01mol和硝酸钾0.025mol加入到100ml无水乙醇中，在18℃搅拌的条件下反应40h，反应结束后有沉淀析出，过滤，将滤饼用蒸馏水洗涤3次，在60℃的真空干燥箱中干燥后得到含能盐十六烷基三甲基高氯酸铵，分子结构式为
Figure BDA0000055830510000033

Claims (2)

1.一种含能盐，其特征在于：该含能盐为十六烷基三甲基高氯酸铵，其分子结构式如式(1)所示：
Figure FDA0000055830500000011
2.根据权利要求1所述的含能盐的制备方法，其特征在于：以三甲胺、卤代十六烷、高氯酸钾和硝酸钾为原料，丙酮和无水乙醇为溶剂，具体步骤为：
1)配置三甲胺的丙酮溶液，然后在25～45℃温度搅拌的条件下滴加卤代十六烷，反应结束后冷却有结晶，过滤得到晶体；
2)将步骤2)得到的晶体、高氯酸钾和硝酸钾加入到无水乙醇中，在7～18℃温度搅拌的条件下发生反应，反应结束后有沉淀析出，过滤、洗涤、干燥后得到含能盐十六烷基三甲基高氯酸铵；
上述步骤1)中三甲胺与卤代十六烷的摩尔比为1～2∶1；
上述步骤1)中的卤代十六烷为溴代十六烷、氯代代十六烷或碘代十六烷；
上述步骤1)中的反应时间为1～3h；
上述步骤2)中的晶体、高氯酸钾和硝酸钾的摩尔比为1∶1～2∶1～5；
上述步骤2)中的反应时间为20～40h。
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CN108840784A (zh) * 2018-08-08 2018-11-20 山西师范大学 一种耐热含能材料及其制备方法
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CN1559686A (zh) * 2004-03-04 2005-01-05 ���Ŵ�ѧ 一种通过定向化学沉积在碳纳米管表面高密度负载金属铂的方法

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