CN108409512A - 一种硝基胍包覆tkx-50的方法 - Google Patents

一种硝基胍包覆tkx-50的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种硝基胍包覆TKX‑50的方法，属于含能材料领域。本发明中采用高分子聚合物包覆TKX‑50运用溶液悬浮法进行重结晶包覆。首先通过溶液重结晶法使TKX‑50炸药被钝感的硝基胍炸药包覆，通过控制含能晶体的成核和生长过程来改善含能晶体包覆的表面形态；其次，在硝基胍包覆的表面包覆一层高分子聚合物，有效解决了高分子与TKX‑50炸药表面的相容性问题，这样既保持了TKX‑50炸药本身的爆炸性能，又降低了其机械感度。该工艺方法在炸药钝感领域未见报道，钝化TKX‑50是独揽高能混合炸药之首。

Description

一种硝基胍包覆TKX-50的方法
技术领域
本发明涉及一种硝基胍包覆TKX-50的方法，属于含能材料领域。
背景技术
四唑环氮含量超过80.0％，是目前能够稳定存在的含氮量最高的一种环结构单元，四唑化合物特别是双环和多环四唑衍生物，因其含N-N键、C-N键等高能键较丰富，环张力大，且分子密度高、生成焓高、气体生成量高、低感度、热稳定性好，爆轰产物多为清洁环保的N2等优势，因而是比较理想的含能化合物。1，1'-二羟基-5，5'-联四唑二羟胺盐(又称TKX-50)正是这种新型高能量密度化合物，其氮含量为59.3％，晶体密度为1.877g·cm-3，理论爆速为9432m·s-3，介于HMX和CL-20之间，起始分解温度为221℃，摩擦感度和撞击感度分别为120N和20J，撞击爆炸概率为16％(10kg落锤)，特性落高为100cm(5kg落锤)，摩擦爆炸概率为24％(3.92MPa，90°)，属于新型笼形高能炸药，在含能材料研究领域倍受广泛关注。
硝基胍(NQ)是一种极低的机械感度白色针状晶体，撞击感度和摩擦感度为0％，可用作于混合炸药钝化剂，但在钝感TKX-50方面未见文献报道。早期的炸药钝化包覆技术主要有高分子聚合物包覆、复合材料包覆法、钝化硝基物作为钝感剂包覆法、表面活性剂等方法。TKX-50的钝感包覆对材料的相容性和混合炸药的性能影响要求，现今的方法包覆后的TKX-50爆炸性能和力学性能不理想。
发明内容
本发明目的是为了降低TKX-50的感度，改善装药性能，使在提高安全性的同时，不影响其能量水平，提出了一种硝基胍包覆TKX-50的方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
一种硝基胍包覆TKX-50的方法，具体步骤如下：
步骤一、持续搅拌，向温度为20～70℃的无水溶剂中添加胶粘剂，保持温度不变，继续搅拌使其完全溶解，得到质量分数为0.5％～0.8％的液体胶，将液体胶放置于40～60℃条件下备用；
步骤二、持续搅拌，向温度为40～100℃的溶剂A中加入硝基胍，保持温度不变，继续搅拌使其完全溶解，得到质量分数为1％～15％的硝基胍溶液；
步骤三、将温度控制在45～100℃，保持温度不变，将TKX-50加入到步骤二所得到的硝基胍溶液中，以200～300r/min的搅拌速度搅拌使其均匀悬浮，得到悬浮液；所述TKX-50与硝基胍的质量比为(1～10)：100；
步骤四、在转速70～130r/min的搅拌条件下，将步骤三中的悬浮液升温至75～100℃，保持温度20～40min，然后在0.1～20分钟内快速降温至45～60℃；然后在转速40～100r/min的搅拌条件下，以0.01～10℃/min的降温速度，缓慢降温至10～30℃，静置20～50min，直至晶体完全从溶液中析出，得到混合溶液；
步骤五、保持步骤四中的温度，在转速40～70r/min搅拌条件下，以30～60滴/min的滴加速度，向步骤四所得的混合溶液中滴加步骤一所得的液体胶；
步骤六、保持步骤五中的温度，在转速70～130r/min的搅拌的条件下搅拌20～50min，抽滤、真空干燥后得到硝基胍包覆的TKX-50。
步骤一中所述胶粘剂为聚乙烯醇缩丁醛、聚丙烯酸、聚丙烯酸甲酯或聚甲基丙烯酸甲酯中的一种；
步骤一中所述无水溶剂为乙酸乙酯、丙酮或二氧六环中的一种；
步骤二中所述溶剂A为蒸馏水或乙醇；
步骤三中所述TKX-50的粒径为100～300目；
有益效果
1、本发明的一种硝基胍包覆TKX-50的方法，生产制备装置简单，制备工艺简单操作，制备过程无高温加减压装置，所用溶剂可重复回收利用，符合环保要求，同时操作安全可靠，可以实现工业化生产。
2、本发明的一种硝基胍包覆TKX-50的方法，制得的产品产率较高，该产品制得的钝感TKX-50的产率为99％～99.99％。
3、本发明的一种硝基胍包覆TKX-50的方法，利用重结晶原理，通过控制含能晶体的成核和生长过程来改善含能晶体包覆的表面形态，最好的降低其机械感度，所得产品摩擦和撞击感度低，同时不影响产品的能量水平。
具体实施方式
结合实施例对本发明的内容作进一步说明。
实施例1
一种硝基胍包覆TKX-50的方法，具体步骤如下：
步骤一、在40℃，160r/min搅拌速度搅拌下，持续搅拌，将0.6g聚乙烯醇缩丁醛加入到80g无水乙酸乙酯溶剂中，保持温度不变，继续搅拌使其完全溶解，得到质量分数为0.74％的液体胶，将液体胶放置于45℃条件下备用；
步骤二、在70℃，280r/min搅拌速度下，持续搅拌，将5g硝基胍加入到300g蒸馏水中，搅拌30min，形成均匀的溶液，得到质量分数为1.64％的硝基胍溶液；
步骤三、将温度控制在80℃，保持温度不变，将94.4gTKX-50加入到步骤二所得到的硝基胍溶液中，以220r/min的搅拌速度搅拌使其均匀悬浮，得到悬浮液；
步骤四、在转速100r/min的搅拌条件下，将步骤三中的悬浮液升温至90℃，保持温度30min，然后在8分钟内快速降温至50℃；然后在转速60r/min的搅拌条件下，以2℃/min的降温速度，缓慢降温至20℃，静置20min，直至晶体完全从溶液中析出，得到混合溶液；
步骤五、保持步骤四中的温度，在转速50r/min搅拌条件下，以40滴/min的滴加速度，向步骤四所得的混合溶液中滴加步骤一所得的液体胶；
步骤六、保持步骤五中的温度，在转速70r/min的搅拌的条件下搅拌30min，过滤，真空度为0.06MPa，温度为30℃下干燥4h，得到硝基胍包覆后的TKX-50。
得到硝基胍包覆后的TKX-50白色粉末产品99.2g，产率为99.2％，撞击爆炸概率为12％(10kg落锤)，特性落高为25cm(25kg落锤)，摩擦爆炸概率为18％(3.92MPa，90°)，爆速9042m/s(ρ＝1.808g/cm3)。
实施例2
一种硝基胍包覆TKX-50的方法，具体步骤如下：
步骤一、在45℃，170r/min搅拌速度搅拌下，持续搅拌，将0.5g聚丙烯酸甲酯加入到85g无水乙酸乙酯溶剂中，保持温度不变，继续搅拌使其完全溶解，得到质量分数为0.58％的液体胶，将液体胶放置于50℃条件下备用；
步骤二、在60℃，225r/min搅拌速度下，持续搅拌，将4g硝基胍加入到250g蒸馏水中，搅拌35min，形成均匀的溶液，得到质量分数为1.57％的硝基胍溶液；
步骤三、将温度控制在70℃，保持温度不变，将95.5gTKX-50加入到步骤二所得到的硝基胍溶液中，以240r/min的搅拌速度搅拌使其均匀悬浮，得到悬浮液；
步骤四、在转速80r/min的搅拌条件下，将步骤三中的悬浮液升温至80℃，保持温度35min，然后在7分钟内快速降温至55℃；然后在转速50r/min的搅拌条件下，以1℃/min的降温速度，将溶液降温至25℃，静置25min，直至晶体从溶液中析出；得到混合溶液；
步骤五、保持步骤四中的温度，在转速65r/min搅拌条件下，以55滴/min的滴加速度，向步骤四所得的混合溶液中滴加步骤一所得的液体胶；
步骤六、保持步骤五中的温度，在转速80r/min的搅拌的条件下搅拌35min，过滤，真空度为0.04MPa，温度为20℃下干燥6h；得到硝基胍包覆后的TKX-50。
得到硝基胍包覆后的TKX-50白色粉末产品99.1g，产率为99.1％，撞击爆炸概率为11％(10kg落锤)，特性落高为25cm(25kg落锤)，摩擦爆炸概率为13％(3.92MPa，90°)，爆速9039m/s(ρ＝1.806g/cm3)。
实施例3
一种硝基胍包覆TKX-50的方法，具体步骤如下：
步骤一、在50℃，200r/min搅拌速度搅拌下，持续搅拌，将0.4g聚丙烯酸加入到75g二氧六环溶剂中，保持温度不变，继续搅拌使其完全溶解，得到质量分数为0.53％的液体胶，将液体胶放置于55℃条件下备用；
步骤二、在80℃，240r/min搅拌速度下，持续搅拌，6g硝基胍加入到240g蒸馏水中，搅拌30min，形成均匀的溶液，得到质量分数为2.44％的硝基胍溶液；
步骤三、将温度控制在85℃，保持温度不变，将93.4gTKX-50加入到步骤二所得到的硝基胍溶液中，以250r/min的搅拌速度搅拌使其均匀悬浮，得到悬浮液；
步骤四、在转速90r/min的搅拌条件下，将步骤三中的悬浮液升温至92℃，保持温度25min，然后在10分钟内快速降温至58℃；然后在转速65r/min的搅拌条件下，以1.5℃/min的降温速度，将溶液降温至28℃，静置40min，直至晶体从溶液中析出；得到混合溶液；
步骤五、保持步骤四中的温度，在转速55r/min搅拌条件下，以55滴/min的滴加速度，向步骤四所得的混合溶液中滴加步骤一所得的液体胶；
步骤六、保持步骤五中的温度，在转速90r/min的搅拌的条件下搅拌40min，过滤，真空度为0.05MPa，温度为15℃下干燥10h；得到硝基胍包覆后的TKX-50。
得到硝基胍包覆后的TKX-50白色粉末产品99.4g，产率为99.4％，撞击爆炸概率为9％(10kg落锤)，特性落高为26cm(25kg落锤)，摩擦爆炸概率为15％(3.92MPa，90°)，爆速9046m/s(ρ＝1.813g/cm3)。
实施例4
一种硝基胍包覆TKX-50的方法，具体步骤如下：
步骤一、在55℃，210r/min搅拌速度搅拌下，持续搅拌，将4g聚甲基丙烯酸甲酯加入到700g丙酮溶剂中，保持温度不变，继续搅拌使其完全溶解，得到质量分数为0.57％的液体胶，将液体胶放置于58℃条件下备用；
步骤二、在67℃，300r/min搅拌速度下，持续搅拌，70g硝基胍加入到3000g乙醇中，搅拌25min，形成均匀的溶液，得到质量分数为2.28％的硝基胍溶液；
步骤三、将温度控制在75℃，保持温度不变，将926gTKX-50加入到步骤二所得到的硝基胍溶液中，以280r/min的搅拌速度搅拌使其均匀悬浮，得到悬浮液；
步骤四、在转速90r/min的搅拌条件下，将步骤三中的悬浮液升温至85℃，保持温度40min，然后在11分钟内快速降温至53℃；然后在转速55r/min的搅拌条件下，以2℃/min的降温速度，将溶液降温至30℃，静置30min，直至晶体从溶液中析出；得到混合溶液；
步骤五、保持步骤四中的温度，在转速55r/min搅拌条件下，以55滴/min的滴加速度，向步骤四所得的混合溶液中滴加步骤一所得的液体胶；
步骤六、保持步骤五中的温度，在转速85r/min的搅拌的条件下搅拌30min，过滤，真空度为0.06MPa，温度为25℃下干燥6h；得到钝化后的TKX-50。
得到硝基胍包覆后的TKX-50白色粉末产品993g，产率为99.3％，撞击爆炸概率为10％(10kg落锤)，特性落高为29cm(25kg落锤)，摩擦爆炸概率为16％(3.92MPa，90°)，爆速9051m/s(ρ＝1.815g/cm3)。
以上所述的具体描述，对发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种硝基胍包覆TKX-50的方法，其特征在于：具体步骤如下：
步骤一、持续搅拌，向温度为20～70℃的无水溶剂中添加胶粘剂，保持温度不变，继续搅拌使其完全溶解，得到质量分数为0.5％～0.8％的液体胶，将液体胶放置于40～60℃条件下备用；
步骤二、持续搅拌，向温度为40～100℃的溶剂A中加入硝基胍，保持温度不变，继续搅拌使其完全溶解，得到质量分数为1％～15％的硝基胍溶液；
步骤三、将温度控制在45～100℃，保持温度不变，将TKX-50加入到步骤二所得到的硝基胍溶液中，以200～300r/min的搅拌速度搅拌使其均匀悬浮，得到悬浮液；所述TKX-50与硝基胍的质量比为(1～10)：100；
步骤四、在转速70～130r/min的搅拌条件下，将步骤三中的悬浮液升温至75～100℃，保持温度20～40min，然后在0.1～20分钟内快速降温至45～60℃；然后在转速40～100r/min的搅拌条件下，以0.01～10℃/min的降温速度，缓慢降温至10～30℃，静置20～50min，直至晶体完全从溶液中析出，得到混合溶液；
步骤五、保持步骤四中的温度，在转速40～70r/min搅拌条件下，以30～60滴/min的滴加速度，向步骤四所得的混合溶液中滴加步骤一所得的液体胶；
步骤六、保持步骤五中的温度，在转速70～130r/min的搅拌的条件下搅拌20～50min，抽滤、真空干燥后得到硝基胍包覆的TKX-50。
2.如权利要求1所述的一种硝基胍包覆TKX-50的方法，其特征在于：步骤一中所述胶粘剂为聚乙烯醇缩丁醛、聚丙烯酸、聚丙烯酸甲酯或聚甲基丙烯酸甲酯。
3.如权利要求1所述的一种硝基胍包覆TKX-50的方法，其特征在于：步骤一中所述无水溶剂为乙酸乙酯、丙酮或二氧六环。
4.如权利要求1所述的一种硝基胍包覆TKX-50的方法，其特征在于：步骤二中所述溶剂A为蒸馏水或乙醇。
5.如权利要求1所述的一种硝基胍包覆TKX-50的方法，其特征在于：步骤三中所述TKX-50的粒径为100～300目。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111302877A (zh) * 2020-04-13 2020-06-19 西安宇电新材料科技有限公司 一种改性的hato炸药及其制备方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103524444A (zh) * 2013-09-27 2014-01-22 北京理工大学 一种5,5’-联四唑-1,1’-二氧羟胺盐（tkx-50）的合成方法
US20140171657A1 (en) * 2011-08-19 2014-06-19 Thomas M. Klapötke Energetic active composition comprising a dihydroxylammonium salt or diammonium salt of a bistetrazolediol
US9643937B1 (en) * 2016-03-31 2017-05-09 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army One-pot process for preparation of ammonium and hydroxyl ammonium derivatives of bis 5,5′-tetrazole-1,1′-dihydroxide

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140171657A1 (en) * 2011-08-19 2014-06-19 Thomas M. Klapötke Energetic active composition comprising a dihydroxylammonium salt or diammonium salt of a bistetrazolediol
CN103524444A (zh) * 2013-09-27 2014-01-22 北京理工大学 一种5,5’-联四唑-1,1’-二氧羟胺盐（tkx-50）的合成方法
US9643937B1 (en) * 2016-03-31 2017-05-09 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army One-pot process for preparation of ammonium and hydroxyl ammonium derivatives of bis 5,5′-tetrazole-1,1′-dihydroxide

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
BADGUJAR, DILIP 等: "Thermal and Sensitivity Study of Dihydroxyl Ammonium 5,5 "-Bistetrazole-1,1 "-diolate (TKX-50)-based Melt Cast Explosive Formulations", 《PROPELLANTS EXPLOSIVES PYROTECHNICS》 *
毕福强 等: "1,1"-二羟基-5,5"-联四唑胍盐的合成、表征和性质研究", 《固体火箭技术》 *
苗成才 等: "新型联四唑类含能材料TKX-50的研究进展", 《化学推进剂与高分子材料》 *
许诚 等: "重结晶工艺对1,1"-二羟基-5,5"-联四唑二羟铵盐热性能和机械感度的影响", 《含能材料》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111302877A (zh) * 2020-04-13 2020-06-19 西安宇电新材料科技有限公司 一种改性的hato炸药及其制备方法
CN111302877B (zh) * 2020-04-13 2021-10-22 西安宇电新材料科技有限公司 一种改性的hato炸药及其制备方法

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