CN108546218A - 一种硝基胍表面修饰钝化tkx-50的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种硝基胍表面修饰钝化TKX‑50的制备方法，属于含能材料技术领域。先用“木头炸药”硝基胍表面修饰TKX‑50，再用氟橡胶或PVB包覆TKX‑50的钝化工艺，克服了传统钝化工艺中常用胶黏剂对TKX‑50包覆不完全且感度难以降下来的问题，所钝化的TKX‑50与硝基胍及胶黏剂的相容性好，不易掉渣，具有良好的可加工性，硝基胍添加量为5％时，TKX‑50感度下降至0％(撞击感度)、35％(摩擦感度)。本发明的工艺简单，生产成本低。同时涉及的有机溶剂量较少，以水为溶剂，且在水浴加热，安全可控，绿色环保。

Description

一种硝基胍表面修饰钝化TKX-50的制备方法
技术领域
本发明涉及一种硝基胍表面修饰钝化TKX-50的制备方法，属于含能材料技术领域。
背景技术
国内对TKX-50的研究刚刚起步，虽然己能小批量地合成出TKX-50样品，但作为新合成出来的新型高能炸药，其大多数性能为未知，各方面性能需要测试评定，真正将其应用于推进剂中的工作还有待进一步深入研究，目前对其作为推进剂高能组分的性能研究还鲜有报道。
为满足钝感高能炸药的急切需求，对TKX-50的钝化研究已成为含能材料改性研究的热点。TKX-50是当前一种能量突出的新型单质炸药，然而其较高的摩擦感度限制了其广泛应用，因此提高它的安全性具有重要实用价值和军事意义。
TKX-50本身的化学结构决定了它与高分子聚合物的表面粘附力较弱，现有的技术手段尚不能做到100％完全包覆TKX-50。
发明内容
本发明的目的是提供一种硝基胍表面修饰钝化TKX-50的制备方法，该方法采用硝基胍先表面修饰TKX-50，再进一步包覆TKX-50，得到安全性更高、能量较高且材料相容性更好的钝感高能炸药TKX-50。
本发明的目的是通过下述技术方案实现的。
一种硝基胍表面修饰钝化TKX-50的制备方法，具体步骤如下：
步骤一、氟橡胶或聚乙烯醇缩丁醛树脂(PVB)溶于乙醇或乙酸乙酯中，配制成浓度为0.5～1.5％的胶液。
步骤二、在室温通风下，将硝基胍溶于蒸馏水中，加热至75～95℃，搅拌至硝基胍完全溶解，保持20～30min，再加入TKX-50，搅拌保温20～30min，得到硝基胍表面修饰后的TKX-50。
所述硝基胍占TKX-50质量的2～7％；
所述硝基胍占蒸馏水质量的3～5％；
步骤三、在搅拌回流的情况下，向步骤二所得的硝基胍表面修饰后的TKX-50中滴加步骤一制备的胶液，滴加速度30～40滴/min，滴加结束，保持20min，再降温至25～30℃，保持反应20～30min，抽滤干燥，得到表面修饰硝基胍钝化的TKX-50。
所述氟橡胶(或PVB)占硝基胍和TKX-50总质量的0.5～1％。
有益效果
1、本发明的一种硝基胍表面修饰钝化TKX-50的制备方法，用氟橡胶或PVB包覆TKX-50的钝化工艺，克服了传统钝化工艺中常用胶黏剂对TKX-50包覆不完全且感度难以降下来的问题，所钝化的TKX-50与硝基胍及胶黏剂的相容性好，不易掉渣，具有良好的可加工性。
2、本发明的一种硝基胍表面修饰钝化TKX-50的制备方法，制备方法简单，水作为溶剂安全系数高，反应条件易于控制。
3、本发明的一种硝基胍表面修饰钝化TKX-50的制备方法，钝感高能炸药TKX-50，将“木头炸药”硝基胍应用于钝感新型炸药TKX-50，添加量为5％时，TKX-50感度下降至0％(撞击感度)、35％(摩擦感度)，具有极好的实用价值和军事意义。
附图说明
图1为实施例1中钝感高能炸药TKX-50的红外谱图(IR)。
具体实施例
以下结合本发明实验结果给出实施例以对本发明作进一步说明。
实施例1：
一种硝基胍表面修饰钝化TKX-50的制备方法，具体步骤如下：
(1)胶液的配制
称取0.06g PVB、8.5g乙醇，加入到密闭玻璃瓶内，摇晃溶解，得到胶液备用。
(2)硝基胍表面修饰TKX-50
称取0.5g硝基胍和35g蒸馏水溶于带有冷凝管、搅拌器、温度计的250mL容器中。在通风厨内，加热到70℃下溶解完全，保持20min。称取9.46g TKX-50加入反应器中，搅拌30min。
(3)TKX-50的包覆
在搅拌回流的情况下，将预先配制好的胶液放入滴液漏斗中，滴加进反应器中，约30min(滴加速度30～40滴/min)，滴加结束后，保持20min后，再降温至25～30℃，保持20～30min，抽滤干燥，得到硝基胍表面修饰钝化的TKX-50，产率为98.8％。
将上述制备的钝感高能炸药TKX-50进行红外测试，所使用机器型号为BrukerTensor 27型傅里叶红外光谱仪，溴化钾压片制样，扫描范围4000-400cm-1，其红外谱图如附图1。
由图1可知，3000～2000cm-1附近的组合峰是NH3+的伸缩振动吸收峰；1578、1526cm-1两处是NH3+的弯曲振动吸收峰；1412cm-1处是N＝N键的伸缩振动吸收峰，由于共振作用，使得N＝N键的吸收峰向低波数移动。
—NH2峰形较宽，特征峰低波数处移动约100cm-1，位于3500～3200cm-1；推测是由于分子中—NH2与—NO2基团之间存在氢键，对—NH2吸收峰产生影响所致。—NO2的非对称吸收峰位于1524cm-1，对称吸收峰1414cm-1。C—N键吸收峰一般位于1230～1030cm-1，图中C—N的吸收峰位于1284cm-1，向高频段移动。推测是由于—NO2的吸电子效应，π电子发生离域。因此，C原子与周围3个N原子发生超共轭效应，使C—N键具有双键性所致。
实施例2：
一种硝基胍表面修饰钝化TKX-50的制备方法，具体步骤如下：
(1)胶液的配制
称取1.0g PVB、85g乙酸乙酯，加入到密闭玻璃瓶内，摇晃溶解，得到胶液备用。
(2)硝基胍表面修饰TKX-50
称取4g硝基胍和300g蒸馏水溶于带有冷凝管、搅拌器、温度计的1000mL容器中。在通风厨内，加热到90℃下溶解完全，保持30min。称取95g TKX-50加入反应器中，搅拌30min。
(3)TKX-50的包覆
在搅拌回流的情况下，将预先配制好的胶液放入滴液漏斗中，滴加进反应器中，约40min(滴加速度30～40滴/min)，滴加结束后，保持30min后，再降温至30℃，保持30min，抽滤干燥，得到硝基胍表面修饰钝化的TKX-50，产率为99.2％。
实施例3：
一种硝基胍表面修饰钝化TKX-50的制备方法，具体步骤如下：
(1)胶液的配制
称取0.8g氟橡胶、85g乙酸乙酯，加入到密闭玻璃瓶内，摇晃溶解，得到胶液备用。
(2)硝基胍表面修饰TKX-50
称取3g硝基胍和100g蒸馏水溶于带有冷凝管、搅拌器、温度计的500mL容器中。在通风厨内，加热到80℃下溶解完全，保持20min。称取96.2g TKX-50加入反应器中，搅拌30min。
(3)TKX-50的包覆
在搅拌回流的情况下，将预先配制好的胶液放入滴液漏斗中，滴加进反应器中，约40min(滴加速度30～40滴/min)，滴加结束后，保持20min后，再降温至27℃，保持20min，抽滤干燥，得到硝基胍表面修饰钝化的TKX-50，产率为98.5％。
对本发明实施例中所制备的钝感高能炸药TKX-50进行了撞击感度、摩擦感度及爆速的测试，其具体测试结果如表1所示。
表1钝感高能炸药TKX-50的测试结果
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 (1)

1.一种硝基胍表面修饰钝化TKX-50的制备方法，其特征在于：具体步骤如下：
步骤一、将溶质溶于溶剂中，配制成浓度为0.5～1.5％的胶液；所述溶质为氟橡胶或聚乙烯醇缩丁醛树脂；所述溶剂为乙醇或乙酸乙酯；
步骤二、在室温通风下，将硝基胍溶于蒸馏水中，加热至75～95℃，搅拌至硝基胍完全溶解，保持20～30min，再加入TKX-50，搅拌保温20～30min，得到硝基胍表面修饰后的TKX-50；
所述硝基胍占TKX-50质量的2～7％；
所述硝基胍占蒸馏水质量的3～5％；
步骤三、在搅拌回流的情况下，向步骤二所得的硝基胍表面修饰后的TKX-50中滴加步骤一制备的胶液，滴加速度30～40滴/min，滴加结束，保持20min，再降温至25～30℃，保持反应20～30min，抽滤干燥，得到表面修饰硝基胍钝化的TKX-50；
所述溶质占硝基胍和TKX-50总质量的0.5～1％。
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