CN110357751A - Llm-105炸药的绿色混合溶剂及llm-105炸药的溶解方法 - Google Patents

Llm-105炸药的绿色混合溶剂及llm-105炸药的溶解方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种LLM‑105炸药的绿色混合溶剂及LLM‑105炸药的溶解方法，LLM‑105炸药的绿色混合溶剂是苯酚、尿素、甘油、丙二酸、乙二醇中的任意一种与氯化胆碱的混合物，优选氯化胆碱‑尿素混合物，摩尔比为1:1.5。通过加热混合的方法将氯化胆碱溶解到苯酚、尿素、甘油、丙二酸、乙二醇中的任意一种中，制备得到低共熔溶剂，然后将LLM‑105炸药加入到低共熔溶剂中，加热搅拌至完全溶解。本发明获得的这几种低共熔溶剂对LLM‑105炸药具有良好的溶解性能，而且还符合绿色环保的要求。

Description

LLM-105炸药的绿色混合溶剂及LLM-105炸药的溶解方法
技术领域
本发明的实施方式涉及含能材料技术领域，更具体地，本发明的实施方式涉及多种新型低共熔溶剂的设计制备方法及其对LLM-105炸药的绿色溶解方法。
背景技术
2,6-二氨基-3,5-二硝基吡嗪-1-氧化物(简称LLM-105)是一种能量和安全性能优良的新型炸药。由于LLM-105分子内存在的π共扼体系以及分子内外存在强烈的氢键作用，使得LLM-105对热、冲击波、火花和摩擦撞击不敏感。LLM-105炸药分子体系的氢键作用导致其除了能溶于二甲基亚砜(DMSO)，在常用有机溶剂中几乎不溶解。尽管DMSO的毒性不高，但长期接触仍会对人体造成危害。低共熔溶剂(Deep Eutectic Solvents，简称DESs)作为近年来新兴的绿色溶解，具有不易挥发、不易燃、绿色环保、溶解度好等优势，在纤维素、天然纤维等高分子溶解研究中展示了良好的应用潜力。然而，目前仍未见基于低共熔溶剂用于含能材料绿色溶解的研究报道。
发明内容
本发明针对LLM-105炸药不易溶于常规溶剂的问题，发展基于低共熔溶剂的新型绿色溶剂，利用其绿色环保、成本低廉、溶解性好等优势，实现对LLM-105炸药的绿色溶解。
为达到上述目的，本发明的一种实施方式采用以下技术方案：
一种LLM-105炸药的绿色混合溶剂，它是苯酚、尿素、甘油、丙二酸、乙二醇中的任意一种与氯化胆碱的混合物。
进一步地，所述的LLM-105炸药的绿色混合溶剂是尿素与氯化胆碱的混合物。氯化胆碱与尿素的摩尔比为1:1.4～1.6。
进一步地，所述的LLM-105炸药的绿色混合溶剂中，氯化胆碱与尿素的摩尔比为1:1.5。
上述绿色混合溶剂溶解LLM-105炸药的方法包括以下步骤：
通过加热混合的方法将氯化胆碱溶解到苯酚、尿素、甘油、丙二酸、乙二醇中的任意一种中，制备得到低共熔溶剂，然后将LLM-105炸药加入到低共熔溶剂中，加热搅拌至完全溶解。
制备所述低共熔溶剂时，加热的温度为85-95℃，优选为90℃，加热过程中搅拌，加热并搅拌至液体澄清，得到低共熔溶剂。
加入LLM-105炸药后，加热的温度为85-95℃，优选为90℃，加热过程中搅拌，加热并搅拌的时间为5-16h。
与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：本发明为实现基于新型低共熔溶剂对LLM-105炸药的绿色溶解，采用氯化胆碱作为低共熔溶剂的氢键受体，含有不同官能基团的中性配体作为低共熔溶剂的氢键供体，通过加热混合的方法制备得到5种低共熔溶剂，优化了低共熔溶剂中氢键受体与供体的比例，使低共熔溶剂对LLM-105炸药具有好的溶解性能，还符合绿色环保的要求。
附图说明
图1为不同低共熔溶剂对LLM-105的溶解度，图中，1：氯化胆碱-乙二醇，2：氯化胆碱-甘油，3：氯化胆碱-尿素，4：氯化胆碱-丙二酸，5：氯化胆碱-苯酚。
图2为低共熔溶剂中氯化胆碱/尿素不同摩尔比对LLM-105溶解度的影响，图中，1为1:1，2为1:1.5，3为1:2.0，4为1:2.5，5为1:3.0，6为1:4.0。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
将经过干燥后称取的3.49g氯化胆碱装入玻璃小瓶中，准确称取3.0g尿素装入玻璃小瓶中，搅拌，90℃条件下加热，搅拌至液体澄清后得到低共熔溶剂，氯化胆碱和尿素的摩尔比为1:2。称取低共熔溶剂质量0.2％的LLM-105炸药，加入到低共熔溶剂中，90℃下加热搅拌至完全溶解，再补加0.1％的LLM-105炸药，加热搅拌，若完全溶解则继续按0.1％补加，如加热搅拌2.0h仍未完全溶解，则不再补加。LLM-105炸药溶解过程耗时16h，低共熔溶剂对LLM-105炸药的溶解度为3.1wt％。
实施例2
按照实施例1的方法将氯化胆碱和尿素按照摩尔比1:1.5制备成低共熔溶剂。LLM-105炸药溶解过程耗时16h，测试低共熔溶剂对LLM-105炸药的溶解度为3.5wt％。
实施例3
按照实施例1的方法将氯化胆碱和尿素按照摩尔比1:1制备成低共熔溶剂。测试低共熔溶剂对LLM-105炸药的溶解度为2.95wt％。
实施例4
按照实施例1的方法将氯化胆碱和丙二酸按照摩尔比1:1.5制备成低共熔溶剂，测试低共熔溶剂对LLM-105炸药的溶解度为3.1wt％。
验证各低共熔溶剂对LLM-105炸药的溶解性能：
(1)制备不同类型的低共熔溶剂
利用电子天平准确称取69.8g氯化胆碱于100mL玻璃烧杯中，置于80℃真空烘箱中干燥5h，冷却至室温备用。从经真空干燥的氯化胆碱中准确称取3.49g氯化胆碱于20ml平底玻璃小瓶中，重复称取5次得到5个含有3.49g氯化胆碱的玻璃小瓶。接着分别准确称取7.05g苯酚、3.0g尿素、4.6g甘油、2.6g丙二酸、3.1g乙二醇于上述5个含有氯化胆碱的小瓶，保持氯化胆碱与苯酚、尿素、甘油、丙二酸、乙二醇等的摩尔比分别为1/3、1/2、1/2、1/1、1/2。往小瓶中加入搅拌子，将小瓶置于加热搅拌器上90℃下加热搅拌至澄清的液体，得到5种不同类型的低共熔溶剂。
(2)考察低共熔溶剂对LLM-105的溶解情况：
首先准确称取质量分数为低共熔溶剂质量0.2％的LLM-105炸药分别加入到上述5种低共熔溶剂中，90℃下加热搅拌至完全溶解，再补加0.1％的LLM-105炸药，加热搅拌，若完全溶解则继续按0.1％补加，如加热搅拌2.0h仍未完全溶解，则不再补加。溶解过程中采用手持式手电筒和光学显微镜观测和跟踪LLM-105的溶解状态，结果如图1所示，以苯酚、尿素、甘油、丙二酸、乙二醇分别作为氢键供体，氯化胆碱为氢键受体组成的5种低共熔溶剂，这些低共熔溶剂对LLM-105炸药具有一定的溶解度，其中以尿素为氢键供体的溶解度最高，90℃下6个小时的溶解度为0.7g/100g溶剂。
(3)优化低共熔溶剂中氯化胆碱/尿素摩尔比例
通过上述步骤(1)和(2)的研究，从5种不同低共熔溶剂中找出对LLM-105具有最高溶解性的一种低共熔溶剂，发现氯化胆碱-尿素组成的低共熔溶剂对LLM-105具有更好的溶解性，继续按照步骤(1)和(2)优化该低共熔溶剂内部氢键供体和受体的组合比例，分别考察氯化胆碱/尿素摩尔比为1:1、1:1.5、1:2.0、1:2.5、1:3.0、1:4.0对LLM-105炸药溶解性的影响，发现当氯化胆碱与尿素摩尔比为1/1.5时的溶解度最高，90℃下16小时的溶解度为3.5g/100g溶剂(3.5wt％)，满足国内外的可溶标准(1.0wt％)，且氯化胆碱属于维生素B的一种，尿素则可作为土壤肥料和食品添加剂，可见，基于氯化胆碱与尿素摩尔为1/1.5的新型低共熔溶剂不但对LLM-105炸药具有好的溶解能力，还符合绿色环保的要求。
尽管这里参照本发明的解释性实施例对本发明进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公开的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变型和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。

Claims (7)

1.一种LLM-105炸药的绿色混合溶剂，其特征在于它是苯酚、尿素、甘油、丙二酸、乙二醇中的任意一种与氯化胆碱的混合物。
2.根据权利要求1所述的LLM-105炸药的绿色混合溶剂，其特征在于它是尿素与氯化胆碱的混合物。
3.根据权利要求2所述的LLM-105炸药的绿色混合溶剂，其特征在于所述氯化胆碱与尿素的摩尔比为1:1.0～2.0。
4.根据权利要求3所述的LLM-105炸药的绿色混合溶剂，其特征在于所述氯化胆碱与尿素的摩尔比为1:1.5。
5.利用权利要求1～4任意一项所述的绿色混合溶剂溶解LLM-105炸药的方法，其特征在于包括以下步骤：
通过加热混合的方法将氯化胆碱溶解到苯酚、尿素、甘油、丙二酸、乙二醇中的任意一种中，制备得到低共熔溶剂，然后将LLM-105炸药加入到低共熔溶剂中，加热搅拌至完全溶解。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于制备所述低共熔溶剂时，加热的温度为85-95℃，加热过程中搅拌，加热并搅拌至液体澄清，得到低共熔溶剂。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于加入LLM-105炸药后，加热的温度为85-95℃，加热过程中搅拌，加热并搅拌的时间为5-16h。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113025078A (zh) * 2021-02-09 2021-06-25 青岛科技大学 一种改性白炭黑的改性剂及轮胎胎面胶及制备方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8071813B2 (en) * 2007-05-03 2011-12-06 Lawrence Livermore National Security, Llc Methods of using ionic liquids having a fluoride anion as solvents
CN108048421A (zh) * 2017-12-14 2018-05-18 天津科技大学 利用胆碱类低共熔溶剂提高果糖基转移酶催化效率和稳定性的方法
CN109851821A (zh) * 2019-03-19 2019-06-07 合肥工业大学 一种能够有效溶解超支化聚酯的低共熔溶剂及其溶解方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8071813B2 (en) * 2007-05-03 2011-12-06 Lawrence Livermore National Security, Llc Methods of using ionic liquids having a fluoride anion as solvents
CN108048421A (zh) * 2017-12-14 2018-05-18 天津科技大学 利用胆碱类低共熔溶剂提高果糖基转移酶催化效率和稳定性的方法
CN109851821A (zh) * 2019-03-19 2019-06-07 合肥工业大学 一种能够有效溶解超支化聚酯的低共熔溶剂及其溶解方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
刘书燕: "胆碱类低共熔溶剂组分间的氢键作用研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技Ⅰ辑》 *
蒲柳等: "［Bmim］BF4及［Bmim］CF3SO3中不同形貌LLM-105晶体的制备及表征", 《含能材料》 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113025078A (zh) * 2021-02-09 2021-06-25 青岛科技大学 一种改性白炭黑的改性剂及轮胎胎面胶及制备方法

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