CN103319291B - 一种绿色起爆药叠氮肼铜的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明主要涉及作为起爆药用的叠氮肼铜及其制备方法。将可溶性铜盐作为底液，调节底液pH=3～4，并向底液中加入石墨、吐温、PVA、CMC、糊精等晶形控制剂或是改性添加剂，将叠氮化物溶液和水合肼溶液双管加料的方式滴入到铜盐溶液中进行化合反应，反应温度50～70℃，加料时间为20min～30min，保温反应30min，冷却、抽滤、水洗、醇洗、干燥，获得目标化合物。该化合物合成方法简单，产品流散性好，具有很强的起爆能力，是一种起爆性能优异的新型绿色起爆药。

Description

一种绿色起爆药叠氮肼铜的制备方法
技术领域
本发明涉及一种新型绿色起爆药用化合物叠氮肼铜及其制备方法，属于含能材料技术领域。
背景技术
起爆药是所有军用火工品和民用起爆器材的核心装药，由于其感度高、危险性大，在生产和装药过程中时常导致意外爆炸事故，为国防工业和民用爆破器材生产领域最危险的生产部位。目前，国内起爆药使用最大的是民用爆破器材生产领域，常用的品种是叠氮化铅(LA)、斯蒂芬酸铅(LTNR)、二硝基重氮酚(DDNP)、高氯酸碳碳酰肼镉(GTG)、高氯酸碳碳酰肼锌(GTX)和硝酸肼镍(NHN)。
近年来，随着环保意识地不断增强，人们开始探寻可替代上述起爆药的新型绿色起爆药，绿色环保型起爆药成为目前研发的热点。因此，开发安全钝感、高能、环保型起爆药，丰富起爆药的品种，有效拓宽起爆药的应用领域，成为当今行业的迫切需求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种叠氮肼铜化合物、制备方法和作为起爆药的用途，提供一种全新的绿色环保型无污染元素、无有毒害金属的起爆药，增加起爆药的新品种。
本发明的目的是通过以下的技术方案实现的。
一种由二价铜为中心离子、肼为配体和叠氮根为阴离子所构成的起爆药化合物叠氮肼铜的制备方法，其特征在于：
所述的叠氮肼铜的化学式为：[Cu(N2H4)2]·(N3)2；
所述的叠氮肼铜的制备方法为：将可溶性铜盐作为底液，采用稀酸调节底液pH＝3～4，并向底液中加入石墨、吐温、PVA、CMC、糊精一种或是几种复合的晶形控制剂或改性添加剂，将叠氮化物溶液和水合肼溶液加入到铜盐溶液中进行化合反应，反应温度为50℃，加料时间为20min～30min，保温反应30min，冷却、抽滤、水洗、醇洗、干燥，得到目标化合物。
上述制备方法制备得到的化合物叠氮肼铜(II)具有起爆炸药的性能，做起爆药应用。
本发明的原理是：选取水溶性的铜盐、叠氮化物和水合肼，以酸化铜盐溶液为底液，为了确保产品的流散性，向底液或是滴加液中加入晶形控制剂或是改性添加剂，然后再将叠氮化物溶液和水合肼溶液，以双管加料的方式，在适当化合温度下加入到底液中。经过充分的反应，得到了叠氮肼铜产物，经抽滤、洗涤、干燥后，成为流散性好的晶体颗粒，满足实际使用要求。
选定铜离子作为中心离子，肼(H2N-NH2)作为主配体，含双键和三键的高键能叠氮基团为配合物的酸根阴离子，构成稳定的六配位化合物，得到具有高威力的含能配合物——叠氮肼铜起爆药，且实现起爆药优良性能的完美结合，使之成功地用作起爆器材和火工品的主装药。通过选定叠氮基团为配合物的酸根阴离子，取代硝酸肼铜或醋酸肼铜中的硝酸根或醋酸根离子，再依据配合物取代反应机理，控制适当的化学反应条件，包括不同pH值调整下和不同晶形控制剂控制下的过渡状态，转变得到理想的具有高威力的含能配合物，即叠氮肼铜(II)化合物。
本发明的优势在于：
1.本发明所述叠氮肼铜(II)化合物制备工艺简单易行，无重金属元素，无有毒污染的元素，是一种新型的绿色环保型化合物；
2.本发明所述叠氮肼铜(II)化合物的得率高、流散性好；
3.本发明所述叠氮肼铜(II)化合物机械感度高，且具有很好的起爆能力，可以成功地起爆结晶RDX；
4.本发明所述叠氮肼铜(II)化合物是一种新型的绿色起爆药。
具体实施方式
本发明是通过以下实施例实现的，但实施中所述条件和结果对发明的内容和权利不构成限制。
实施例1：原材料：硝酸铜[Cu(NO3)2·3H2O]，醋酸(HAc)，醋酸铜[Cu(Ac)2·H2O]，水合肼(N2H4·H2O)，叠氮化钠(NaN3)，乙醇(C2H5OH)。
主要仪器及设备：电动搅拌机，超级恒温水浴，高型烧杯(化合器)100mL，布氏漏斗过滤瓶1000mL，水浴烘箱。
将20mL硝酸铜溶液置于化合器中作为反应底液，向其中加入改性添加剂吐温，再开动搅拌器，调节电压至适当的搅拌状态。原料投料比(摩尔比)为：Cu(NO3)2·3H2O：N2H4·H2O：NaN3＝1：2：2。恒温水浴中加热使底液升温到50℃。通过双管滴加的方法，缓慢地滴加N2H4·H2O和NaN3的稀溶液，调节滴速比例加料时间为30min，保温反应30min，自然冷却至35℃以下，抽滤，水洗2～3次，醇洗1次，然后放水浴烘箱中55℃～65℃干燥4h以上，得到成品。
依照GJB5891.19-2006，对叠氮肼铜的极限起爆药量进行了测定，结果为30mg叠氮肼铜可成功起爆RDX。以34.3MPa压样10发，管壳直径5.1mm，炸穿2mm厚铅板孔径在6.47mm～7.20mm之间。
实施例2：
将20mL酸化了的醋酸铜溶液作为底液，并向底液中加入改性添加剂吐温，再开动搅拌器，调节电压至适当的搅拌状态。原料投料比(摩尔比)为：[Cu(Ac)2·H2O]：N2H4·H2O：NaN3＝1：2.5：2。恒温水浴中加热使底液升温到60℃。叠氮化钠溶液和水合肼溶液加入到醋酸铜溶液中进行化合反应，加料时间为30min，保温反应30min，自然冷却出料，抽滤、水洗、醇洗、干燥操作同实施例1。
实施例3：
将20mL硝酸铜溶液置于化合器中作为反应底液，向其中加入改性添加剂PAM。再开动搅拌器，调节电压至适当的搅拌状态。原料投料比(摩尔比)为：Cu(NO3)2·3H2O：N2H4·H2O：NaN3＝1：2.5：2。恒温水浴中加热使底液升温到80℃。叠氮化钠溶液和水合肼溶液加入到醋酸铜溶液中进行化合反应，加料时间为20min，保温反应30min，自然冷却出料，抽滤、水洗、醇洗、干燥操作同实施例1。
实施例4：
将20mL硝酸铜溶液置于化合器中作为反应底液，向其中加入改性添加剂PVA。再开动搅拌器，调节电压至适当的搅拌状态。原料投料比(摩尔比)为：Cu(NO3)2·3H2O：N2H4·H2O：NaN3＝1：3：2。恒温水浴中加热使底液升温到80℃。叠氮化钠溶液和水合肼溶液加入到醋酸铜溶液中进行化合反应，加料时间为20min，保温反应30min，自然冷却出料，抽滤、水洗、醇洗、干燥操作同实施例1。
实施例5：
将20mL硝酸铜溶液置于化合器中作为反应底液，向其中加入改性添加剂CMC。再开动搅拌器，调节电压至适当的搅拌状态。原料投料比(摩尔比)为：Cu(NO3)2·3H2O：N2H4·H2O：NaN3＝1：2：2。恒温水浴中加热使底液升温到70℃。叠氮化钠溶液和水合肼溶液加入到醋酸铜溶液中进行化合反应，加料时间为10min，保温反应30min，自然冷却出料，抽滤、水洗、醇洗、干燥操作同实施例1。
实施例6：
将20mL硝酸铜溶液置于化合器中作为反应底液，向其中加入改性添加剂糊精。再开动搅拌器，调节电压至适当的搅拌状态。原料投料比(摩尔比)为：Cu(NO3)2·3H2O：N2H4·H2O：NaN3＝1：2.5：2。恒温水浴中加热使底液升温到70℃。叠氮化钠溶液和水合肼溶液加入到醋酸铜溶液中进行化合反应，加料时间为15min，保温反应30min，自然冷却出料，抽滤、水洗、醇洗、干燥操作同实施例1。

Claims (2)

1.一种由二价铜为中心离子、肼为配体和叠氮根为阴离子所构成的起爆药化合物叠氮肼铜的制备方法，其特征在于：
所述的叠氮肼铜的化学式为：[Cu(N2H4)2]·(N3)2；
所述的叠氮肼铜的制备方法为：将可溶性铜盐作为底液，采用稀酸调节底液pH＝3～4，并向底液中加入石墨、吐温、PVA、CMC、糊精中的一种或是几种复合的改性添加剂，将叠氮化物溶液和水合肼溶液加入到铜盐溶液中进行化合反应，反应温度为50℃，加料时间为20min～30min，保温反应30min，冷却、抽滤、水洗、醇洗、干燥，得到目标化合物。
2.权利要求1所述的制备方法制备得到的化合物叠氮肼铜作为起爆药的用途，该化合物叠氮肼铜具有起爆炸药的性能。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103553004B (zh) * 2013-09-28 2014-12-17 青岛雪洁助剂有限公司 一种连续制备叠氮化钠的方法
CN103864035B (zh) * 2014-03-19 2016-01-20 中国兵器工业第二一三研究所 一种叠氮化合物及其合成方法以及作为耐高温起爆药的应用
CN111393334B (zh) * 2020-03-13 2021-05-18 北京理工大学 一种高氯酸碳酰肼合锌的制备方法及应用

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1078965A (zh) * 1993-07-16 1993-12-01 江西钢丝厂 一种在壳内制备起爆药的方法
CN1970514A (zh) * 2005-11-25 2007-05-30 南京理工大学 叠氮肼镍，其制备方法和作为起爆药的用途
CN101434617A (zh) * 2008-08-20 2009-05-20 西北大学 基于偶氮四唑的含能配合物及其应用
DE102010050862A1 (de) * 2010-11-09 2012-05-10 Diehl Bgt Defence Gmbh & Co. Kg Sprengstoff umfassend eine Tetrazolverbindung

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20070080467A (ko) * 2006-02-07 2007-08-10 삼성전자주식회사 구리 나노 입자, 이의 제조 방법 및 이를 이용한 구리피막의 제조 방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1078965A (zh) * 1993-07-16 1993-12-01 江西钢丝厂 一种在壳内制备起爆药的方法
CN1970514A (zh) * 2005-11-25 2007-05-30 南京理工大学 叠氮肼镍，其制备方法和作为起爆药的用途
CN101434617A (zh) * 2008-08-20 2009-05-20 西北大学 基于偶氮四唑的含能配合物及其应用
DE102010050862A1 (de) * 2010-11-09 2012-05-10 Diehl Bgt Defence Gmbh & Co. Kg Sprengstoff umfassend eine Tetrazolverbindung

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
含能配合物研究新进展;张同来等;《含能材料》;20130427;第21卷(第2期);第137页右栏第2段，第147页左栏第1段 *
起爆药叠氮肼镍的钝感技术研究;熊宇;《南京理工大学硕士学位论文》;20101029;第19-23页 *
高威力配合物起爆药－叠氮肼镍;朱顺官等;《爆破器材》;20051020;第34卷(第5期);第17-19页 *

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