KR101437609B1 - Micro-Mesoporous Melamine Resin as a Nanocomposite Support for Nano High Energy Materials, and Manufacturing Method thereof - Google Patents

Micro-Mesoporous Melamine Resin as a Nanocomposite Support for Nano High Energy Materials, and Manufacturing Method thereof Download PDF

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Abstract

본 발명은 멜라민 단량체, 테레프탈알데하이드 및 메조세공 육각소평판형 실리카 주형을 용제와 혼합하여 혼합액을 수득하는 제1 단계; 상기 혼합액을 가열하여 고분자 반응시켜 고분자를 수득하는 제2 단계; 상기 고분자를 함유하는 고상 혼합물을 수득하는 제3 단계; 및 상기 고상 혼합물로부터 상기 메조세공 육각소평판형 실리카 주형을 제거하는 제4단계를 포함하는, 고 에너지 물질 담지체용 메조세공 멜라민 수지의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a process for producing a mixture of a melamine monomer, a terephthalaldehyde and a mesoporous hexagonal plate type silica mold with a solvent to obtain a mixed solution; A second step of heating the mixed solution to polymerize to obtain a polymer; A third step of obtaining a solid phase mixture containing the polymer; And a fourth step of removing the mesoporous hexagonal plate-shaped silica template from the solid mixture. The present invention also relates to a method for producing a mesoporous melamine resin for a high energy material carrier.

Description

고 에너지 물질 담지체용 메조세공 멜라민 수지 및 이의 제조방법{Micro-Mesoporous Melamine Resin as a Nanocomposite Support for Nano High Energy Materials, and Manufacturing Method thereof}TECHNICAL FIELD The present invention relates to a mesoporous melamine resin for use in a high energy material carrier,

본 발명은 고 에너지 물질의 열적 안정성과 흡착량을 높이는 물질에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 고 에너지 물질의 열적 안정성과 흡착량을 높이기 위하여 멜라민 단량체를 고분자화하여 제조하는 단계를 포함하는 메조세공 멜라민 수지의 제조방법, 이를 이용하여 제조한 메조세공 멜라민 수지 및 이를 이용하여 고 에너지 물질을 포접하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to materials that increase the thermal stability and adsorption of high energy materials. More specifically, the present invention relates to a method for producing a mesoporous melamine resin comprising a step of polymerizing a melamine monomer to increase the thermal stability and adsorption amount of a high energy material, a mesoporous melamine resin prepared using the same, To a method for encapsulating a high energy material.

RDX(Cyclotrimethylenetrinitramine), HMX(High-Molecular-weight RDX, Octogen), TNT(Trinitrotoluene) 등의 물질은 폭발성 화학물질로 분류되어 현재 폭약으로 널리 이용되고 있다. 2차 대전 당시 RDX는 폭약의 기폭제로 사용되어 토양 및 수질의 오염을 일으켜 세계적으로 문제가 되고 있다. 이에 따라 폭발성 화학물질의 검출 및 흡착에 대한 연구가 진행되었다. Materials such as RDX (Cyclotrimethylenetrinitramine), HMX (High-Molecular-weight RDX, Octogen) and TNT (Trinitrotoluene) have been classified as explosive chemicals and are now widely used as explosives. At the time of World War II, RDX was used as a trigger for explosives, causing pollution of soil and water quality, which has become a global problem. Research on the detection and adsorption of explosive chemicals has been conducted accordingly.

이와 관련하여 HPLC를 이용한 검출방법, RAMAN을 이용한 검출방법, Ionization Mass spectrometry를 이용한 검출방법 등을 사용할 수 있다. 이 방법들은 물속 또는 토양 속에 잔존하는 폭발물의 검출한계를 낮추고, 폭발물에 대한 선택적인 감지에 초점을 두고 있다.In this regard, a detection method using HPLC, a detection method using RAMAN, and a detection method using ionization mass spectrometry can be used. These methods lower the detection limit of explosives remaining in water or soil and focus on selective detection of explosives.

한편, RDX는 정전기, 충격에 민감하여 쉽게 폭발하는 단점을 가지고 있어, 폭발물을 다루는 데 어려움이 있다. On the other hand, RDX is susceptible to static electricity and impact, which easily explodes, making it difficult to handle explosives.

따라서, 분무기를 이용한 나노 RDX 입자(Nano RDX particle)를 만들어 둔감화 하는 시도가 있었다. 하지만, 분무기에 사용된 노즐의 소형화의 어려움과 실제 측정된 RDX의 지름(diameter)이 마이크론(Micron) 크기를 가져, 일부분만 나노 사이즈의 RDX를 형성하고 있는 단점을 보인다.Thus, there has been an attempt to create and desensitize nano RDX particles using an atomizer. However, it is disadvantageous that the nozzles used in the atomizer have difficulty in miniaturization and the actually measured diameter of the RDX has a micron size and forms a part of the RDX of the nano size.

이에 Lev N. Krasnoperov 연구진은 RESS (Rapid expansion of supercritical solutions)의 한 종류로서, 초임계 이산화탄소(supercritical CO2)를 용매로서 이용하여 RDX를 나노화하는데 성공하였다. RESS (Rapid expansion of supercritical solutions)의 물질로서 이산화탄소를 이용한 RDX 나노화 방법은 초임계 이산화탄소에 RDX를 용해하였다가, CO2의 상태변화에 의한 확장을 이용하여 RDX 결정의 분리를 유도함으로써 나노 크기의 RDX를 제조하는 방법으로서, 제조된 RDX의 평균 입자 크기는 100nm이지만, 100nm에서 300nm까지 다양한 크기를 가지며, 초임계 이산화탄소를 사용함으로써 에너지의 소모가 크다는 단점을 내포하고 있다. [Phys. Chem. Chem. Phys., 2007, 9, 5249.5259]Lev N. Krasnoperov and colleagues have succeeded in nanoizing RDX by using supercritical CO 2 as a solvent as a kind of RESS (Rapid expansion of supercritical solutions). The RDX nanotization method using carbon dioxide as a material of RESS (Rapid expansion of supercritical solutions) dissolves RDX in supercritical carbon dioxide and induces the separation of RDX crystals by using the expansion due to CO 2 state change, Wherein the average particle size of the RDX produced is 100 nm, but it has various sizes ranging from 100 nm to 300 nm, and the use of supercritical carbon dioxide has a disadvantage of consuming a large amount of energy. [Phys. Chem. Chem. Phys., 2007, 9, 5249.5259]

이러한 단점을 해결하기 위하여, 폭발물의 감도를 낮추는 담지체의 필요성이 대두되었으며, 이에 대한 연구가 진행되고 있다. 담지체는 포접체의 이상적인 역할인 폭발물 자체의 폭발성을 유지하며 담지체 내에 포접되었을 때만 폭발성을 둔감시키는 역할을 한다. In order to solve these drawbacks, there has been a need for a support for lowering the sensitivity of explosives, and studies are underway. Carriers maintain the explosive nature of the explosive itself, which is the ideal role of porcelain, and play a role of insensitivity to explosives only when embedded in the carrier.

그러한 연구들의 결과로서, Victor Stepanov 일행은, 결정의 크기가 폭발물의 민감도에 가장 큰 영향을 미친다는 것을 밝혔다(Propellants Explos. Pyrotech. 2011, 36, 240-246).As a result of such studies, Victor Stepanov and colleagues have found that the size of the crystals has the greatest impact on the sensitivity of explosives (Propellants Explos. Pyrotech. 2011, 36, 240-246).

또한, Yongjun Ma 연구팀은 RDX를 소듐도데실벤젠술포네이트(Sodium dodecyl benzene sulfonate, SDBS) 과 p-옥틸 폴리에틸렌 글리콜 페닐에테르(p-octyl polyethylene glycol phenylether, OP)와 같은 계면활성제(Surfactant)를 이용하여 코팅시킴으로써 다공성 구조를 갖는 박테리아성 셀룰로우즈(Bacterial cellulose, BC)에 담지 시키는데 성공하였다. 그 결과 RDX가 폭발하지 않는 최대 담지량이 포접체의 질량기준으로 87.47 wt% 였다(Journal of Energetic materials, 2011, 29, 150-161).Yongjun Ma and colleagues have also used RDX as a surfactant, such as sodium dodecyl benzene sulfonate (SDBS) and p-octyl polyethylene glycol phenylether (OP) (BC), which has a porous structure. As a result, the maximum amount of the RDX which did not explode was 87.47 wt% based on the mass of porcelain (Journal of Energetic materials, 2011, 29, 150-161).

또한, M. Smeu 일행은 탄소나노튜브의 내부에 RDX가 위치하였을 때 갇힘 효과(confinement effect)에 의하여 RDX가 안정화될 수 있음을 DFT 계산을 이용하여 검증하였다(Journal of Physical Chemistry C. 2011, 115, 10985-10989).In addition, M. Smeu and colleagues have verified that RDX can be stabilized by the confinement effect when RDX is placed inside carbon nanotubes using DFT calculations (Journal of Physical Chemistry C. 2011, 115 , 10985-10989).

또한 지지체에 폭발물을 담지시켰을 때 안정성 뿐만 아니라 그 폭발력을 유지시키기 위한 연구가 진행되어왔다. Denis spitzer 연구팀은 RDX을 침윤법 (impregnation method)에 의하여 다공성의 Cr2O3에 담지시켰다. 담지체 대비 RDX의 양이 작을수록 순수한 RDX의 물성과 흡사한 결과를 얻었으나, 95%에 가까워짐에 따라 안정하면서도 충격 감도(impact sensitivity)와 마찰 감도(friction sensitivity)가 줄어드는 결과를 보였다(journal of physics and chemistry of solids 2010, 71, 100-108)In addition, studies have been conducted to maintain the explosive power as well as the stability when supporting the explosive on the support. Denis Spitzer and colleagues carried RDX onto porous Cr 2 O 3 by the impregnation method. The lower the amount of RDX compared to the carrier, the similar to the physical properties of pure RDX, but the closer to 95%, the more stable the impact sensitivity and the friction sensitivity. Physics and Chemistry of Solids 2010, 71, 100-108)

갇힘 효과가 있다고 널리 알려져 있는 메조세공물질 중 탄소로 이루어진 메조세공 탄소체를 이용하여, 본원의 일 연구자는 메조세공 탄소체에 RDX를 담지하여 TG로 흡착량 및 열적 둔감성을 보인바 있다.Using a mesoporous carbon material composed of carbon among the mesoporous materials widely known to have a trapping effect, a researcher of the present invention has shown the adsorption amount and thermal insensitivity of TG by carrying RDX on a mesoporous carbon body.

하지만, 메조세공 탄소체는 흑연화(Carbonization) 공정을 거쳐, 흑연형 탄소구조(Graphitic Structure)를 가지게 되며, 이러한 다소 유동적이지 않은 구조는 세공으로의 RDX의 흡착에 방해요소로 작용한다. However, the mesoporous carbon body undergoes a carbonization process to have a graphitic structure, and this somewhat non-fluid structure interferes with adsorption of RDX into the pores.

J.P. Agrawal 일행은 RDX의 담지체로 폭발물 RDX의 단점인 높은 폭발성, 감도, 불균성 그리고 온도 저항성이 없다는 것을 극복하기 위해 폴리에스테르, 폴리우레탄, 나일론, 폴리스티렌, 에폭시 수지 등의 고분자 결합체를 사용하였다. 특히 에폭시 수지(epoxy resin)를 사용하여 RDX를 보다 안정하게 하였다 (Journal of Energetic Materials, 19:2-3, 255-272).J.P. Agrawal and his colleagues used polymeric binders such as polyester, polyurethane, nylon, polystyrene and epoxy resin to overcome the disadvantages of explosive RDX, high explosiveness, sensitivity, unevenness and temperature resistance. In particular, RDX was made more stable by using epoxy resin (Journal of Energetic Materials, 19: 2-3, 255-272).

이에 본 발명자들은 세공에 RDX와 같은 고 에너지 물질의 진입을 용이하게 하기 위하여, 본 연구실에서 특허출원하여 등록한 특허 (특허등록 제10-1080681호) 의 육각소평판형 실리카(INC-2)를 주형으로 사용하여 가격이 저렴한 멜라민 수지에 메조세공을 발현함으로써, 메조세공을 갖는 멜라민 수지를 합성하고 이를 RDX 포접에 응용하게 되었다.In order to facilitate the entry of high-energy materials such as RDX into the pores, the present inventors have developed a hexagonal plate-type silica (INC-2) of a patent (patent registration No. 10-1080681) And melamine resins with mesopores were synthesized by applying mesopores to melamine resins with low cost and applied to RDX encapsulation.

대한민국 등록특허 10-1080681BKorean Patent No. 10-1080681B

본 발명은 고 에너지 물질을 흡착하고 둔감성을 부여하기 위하여 고 에너지 물질 담지체용 메조세공 멜라민 수지의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. It is an object of the present invention to provide a method for producing a mesoporous melamine resin for a high energy material carrier, in order to adsorb high energy material and impart insensitivity.

또한, 본 발명은 고 에너지 물질을 흡착하고 둔감성을 부여하기 위한 고 에너지 물질 담지체용 메조세공 멜라민 수지를 제공하는 것을 목적으로 한다. It is another object of the present invention to provide a mesoporous melamine resin for a high energy material carrier for adsorbing a high energy material and imparting insensitivity thereto.

또한, 본 발명은 고 에너지 물질의 열 안정성 및 둔감화를 위해 고 에너지 물질을 포접하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.It is also an object of the present invention to provide a method of encapsulating a high energy material for thermal stability and dulling of a high energy material.

상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 In order to achieve the above object,

멜라민 단량체, 테레프탈알데하이드 및 메조세공 육각소평판형 실리카 주형을 용제와 혼합하여 혼합액을 수득하는 단계; Mixing melamine monomer, terephthalaldehyde and mesoporous hexagonal plate type silica mold with a solvent to obtain a mixed solution;

상기 혼합액을 가열하여 고분자 반응시켜 고분자를 수득하는 단계;Heating the mixed solution to polymerize to obtain a polymer;

상기 고분자를 함유하는 고상 혼합물을 수득하는 단계; 및Obtaining a solid mixture containing said polymer; And

상기 고상 혼합물로부터 상기 메조세공 육각소평판형 실리카 주형을 제거하는 단계를 포함하는, 메조세공 멜라민 수지의 제조방법을 제공한다.And removing the mesoporous hexagonal flaky silica mold from the solid mixture. The present invention also provides a method for producing a mesoporous melamine resin.

또한, 본 발명은 멜라민 단량체, 테레프탈알데하이드 및 메조세공 육각소평판형 실리카 주형을 용제와 혼합하여 혼합액을 얻은 후 혼합액을 가열하여 고분자 반응시킨 다음, 상기 고분자를 함유하는 고상 혼합물을 수득한 후, 상기 고상 혼합물로부터 상기 메조세공 육각소평판형 실리카 주형을 제거함으로써 얻어지는 고 에너지 물질 담지체용 메조세공 멜라민 수지를 제공한다.The present invention also relates to a process for preparing a solid mixture comprising mixing a melamine monomer, a terephthalaldehyde and a mesoporous hexagonal plate type silica mold with a solvent to obtain a mixed solution, heating the mixture to effect a polymer reaction, A mesoporous melamine resin for a high energy material carrier obtained by removing the mesoporous hexagonal plate type silica mold from a solid mixture is provided.

또한, 본 발명은, 본 발명에 따라 제조한 메조세공 멜라민 수지에 고 에너지 물질을 용매와 함께 첨가하여 포접하는 단계를 포함하는 고 에너지 물질의 포접방법을 제공한다.The present invention also provides a method of encapsulating a high energy material comprising the step of encapsulating a mesophase melamine resin prepared according to the present invention by adding a high energy material together with a solvent.

본 발명에 따라 제조한 메조세공 멜라민 수지는 주형 물질에 의해 생기는 메조세공에 의해 표면적 증가를 가져옴으로써, 고 에너지 물질의 담지체로 응용할 경우, 고 에너지 물질의 포접에 효과적이고, 그 결과 고 에너지 물질을 둔감화하여 안정성을 확보할 수 있어 고 에너지 물질의 운반 및 보관에 효과적으로 이용할 수 있다.The mesoporous melamine resin prepared according to the present invention increases the surface area by the mesopores generated by the template material. Therefore, when applied as a support material of a high energy material, it is effective for encapsulating a high energy material, It is possible to secure stability and to effectively use it for transportation and storage of high energy materials.

도 1은 본원의 일 실시예에 따른 메조세공 멜라민 수지의 합성 도이다.
도 2는 본원의 일 실시예에 따른 메조세공 멜라민 수지의 질소 흡착 및 탈착 곡선이다.
도 3은 본원의 일 실시예에 의해 합성된 메조세공 멜라민 수지를 이용한 경우 RDX의 포접량 및 둔감성을 나타낸 그래프이다.
도 4는 본원의 일 실시예에 의해 합성된 메조세공 멜라민 수지에 RDX를 포접한 경우, TGA분석 결과이다.
도 5는 본원의 일 실시예에 의해 합성된 메조세공 멜라민 수지에 RDX를 포접한 경우. RDX의 투입비율에 대한 흡착효율(Adsorption Efficiency)을 나타낸 막대그래프이다.
도 6은 BET isotherms 에 의한 세공분포도(PSD, Pore Size Distribution) 분석 결과이다.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Figure 1 is a schematic representation of a mesoporous melamine resin according to one embodiment of the present invention.
2 is a nitrogen adsorption and desorption curve of the mesoporous melamine resin according to one embodiment of the present application.
FIG. 3 is a graph showing the inclusion amount and insensitivity of RDX when a mesoporous melamine resin synthesized according to one embodiment of the present invention is used.
FIG. 4 is a TGA analysis result when RDX is embedded in the mesoporous melamine resin synthesized according to one embodiment of the present invention. FIG.
FIG. 5 illustrates the case where the RDX is encapsulated in the mesoporous melamine resin synthesized according to one embodiment of the present application. It is a bar graph showing the adsorption efficiency to the input ratio of RDX.
FIG. 6 shows the result of PSD (Pore Size Distribution) analysis by BET isotherms.

이하에서, 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

본 발명은 The present invention

멜라민 단량체, 테레프탈알데하이드 및 메조세공 육각소평판형 실리카 주형을 용제와 혼합하여 혼합액을 수득하는 제1 단계; Mixing a melamine monomer, terephthalaldehyde and mesoporous hexagonal plate type silica mold with a solvent to obtain a mixed solution;

상기 혼합액을 가열하여 고분자 반응시켜 고분자를 수득하는 제2 단계; A second step of heating the mixed solution to polymerize to obtain a polymer;

상기 고분자를 함유하는 고상 혼합물을 수득하는 제3 단계; 및A third step of obtaining a solid phase mixture containing the polymer; And

상기 고상 혼합물로부터 상기 메조세공 육각소평판형 실리카 주형을 제거하는 제4단계를 포함하는, 고 에너지 물질 담지체용 메조세공 멜라민 수지의 제조방법을 제공한다.
And a fourth step of removing the mesoporous hexagonal plate-shaped silica template from the solid mixture. The present invention also provides a method for producing a mesoporous melamine resin for a high energy material carrier.

메조세공을 갖는 물질은 흡착제, 이온교환물질, 촉매 등의 다양한 응용분야를 가지는 중요한 물질이다. IUPAC의 정의에 의하면 마이크로기공(microporous)은 세공의 크기가 2nm이하, 메조기공(mesoporous)은 세공의 크기가 2~50nm, 매크로기공(macroporous)은 세공의 크기가 50nm이상인 것을 의미한다.Mesoporous materials are important materials with various applications such as adsorbents, ion exchange materials, and catalysts. According to IUPAC definition, the microporous means that the pore size is 2 nm or less, the mesoporous has the pore size of 2 to 50 nm, and the macroporous has the pore size of 50 nm or more.

상기 제1 단계는 멜라민 단량체, 테레프탈알데하이드 및 메조세공 육각소평판형 실리카 주형을 용제와 혼합하여 혼합액을 얻는 단계이다. 메조세공 멜라민 수지의 합성도인 도 1을 참조하면, 수지의 뼈대가 되는 멜라민(Melamine)과 테레프탈알데하이드(Terephthalaldehyde)가 메조세공 육각소평판형 실리카 주형 내에서 멜라민 수지를 형성한다.The first step is a step of mixing a melamine monomer, terephthalaldehyde and mesoporous hexagonal plate type silica mold with a solvent to obtain a mixed solution. Synthesis of Mesoporous Melamine Resin Referring to FIG. 1, Melamine and terephthalaldehyde, which are the skeletons of the resin, form a melamine resin in a mesoporous hexagonal plate type silica mold.

상기 멜라민 단량체는, 종래의 메조세공 탄소체의 흑연화(Carbonization) 공정으로 인한 흑연형 탄소구조(Graphitic Structure)가 세공으로의 고 에너지 물질의 흡착을 방해하는 것과는 달리, 메조세공을 형성하였을 때, 이러한 문제를 발생하지 않고 세공 내로의 고 에너지 물질의 진입을 용이하게 한다.
Unlike the conventional graphite structure due to the carbonization process of the mesoporous carbon material, the melamine monomer prevents the adsorption of the high energy material into the pores, when the mesopores are formed, Thus facilitating the entry of high energy material into the pores without causing such problems.

본 발명에서는 메조세공 멜라민 수지의 제조를 위해 주형으로 메조세공 육각소평판형 실리카를 주형으로 사용한다.In the present invention, mesoporous hexagonal plate type silica is used as a template as a mold for the production of a mesoporous melamine resin.

상기 메조세공 육각소평판형 실리카로는 대한민국 등록특허 제10-1080681호에 개시된 것을 사용함이 바람직하나, 반드시 이에 제한되지는 않는다. 본 출원에서는 상기 문헌에 의해 개시된 메조세공 육각소평판형 실리카를 "INC-2"라 부르기로 한다.As the mesoporous hexagonal plate type silica, those disclosed in Korean Patent No. 10-1080681 are preferably used, but not always limited thereto. In the present application, the mesoporous hexagonal plate type silica disclosed by the above document is referred to as "INC-2 ".

상기 문헌에 개시된 바에 의하면, INC-2는 산성 조건에서 무기 실리카 전구체, 아미노플로필트리에톡시실레인(Aminopropyltriethoxysilane, APTES)과 P123 계면활성제가 혼합된 수용액에 마이크로파를 조사한 뒤에 추출로 계면활성제 주형을 제거하여 얻어지는 육각 소평판형 실리카이다.According to the above document, INC-2 was prepared by irradiating an aqueous solution containing an inorganic silica precursor, aminopropyltriethoxysilane (APTES) and a P123 surfactant in an acidic condition, and then extracting a surfactant template And the hexagonal small-plate type silica obtained by removing the hexagonal small-plate type silica.

상기 제 1단계의 용제는 수용성 유기용제로서, 디메틸설폭사이드(DMSO), N-메틸피롤리돈(NMP), 디메틸아세트아미드(DMAc) 및 디메틸포름아미드(DMF)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 수용성 유기용제일 수 있다.The solvent of the first step may be at least one solvent selected from the group consisting of dimethylsulfoxide (DMSO), N-methylpyrrolidone (NMP), dimethylacetamide (DMAc) and dimethylformamide Soluble organic solvent.

상기 혼합액은 멜라민 단량체 7-40 중량%, 테레프탈알데하이드 5-25 중량%, 메조세공 육각소평판형 실리카 10-40 중량%, 및 잔량의 용제를 포함하는 것이 바람직하다. 이때 상기 혼합액 중 멜라민 단량체/테레프탈알데하이드의 비율은 0.3 ~ 2.0을 유지하는 것이 바람직하다.It is preferable that the mixed solution contains 7-40 wt% of melamine monomer, 5-25 wt% of terephthalaldehyde, 10-40 wt% of mesoporous hexagonal plate type silica, and a residual solvent. At this time, it is preferable that the ratio of melamine monomer / terephthalaldehyde in the mixed solution is maintained at 0.3 to 2.0.

상기 제2 단계는, 상기 혼합액을 가열하여 고분자 반응에 의한 고분자를 수득하는 단계이다. 이때 아르곤 등의 불활성 가스를 이용하여 공기를 제거한 후, 환류장치를 이용하여 120~180℃에서 24~120시간 동안 반응시켜 숙성시킨 후, 실온으로 낮추면 침전된 하얀색 고체를 얻을 수 있다.
The second step is a step of heating the mixed solution to obtain a polymer by a polymer reaction. At this time, the air is removed by using an inert gas such as argon, and the mixture is aged at 120 to 180 ° C for 24 to 120 hours using a reflux apparatus, and then cooled to room temperature to obtain a precipitated white solid.

상기 제3 단계는, 상기 고분자를 함유하는 고상 혼합물을 수득하는 단계이다.The third step is a step of obtaining a solid-phase mixture containing the polymer.

이를 위해 침전된 고분자를 뷰흐너 깔대기 등의 거름장치를 이용하여 걸러내고, 과량의 아세톤, 테트라하이드로퓨란(tetrahydrofuran), 디클로로메탄(dichloromethane) 등으로 세척해준다.For this purpose, the precipitated polymer is filtered using a screening apparatus such as a Buchner funnel and washed with an excess of acetone, tetrahydrofuran, dichloromethane or the like.

그 결과 수득되는 고상 혼합물은 멜라민 수지를 포함하는 메조세공 육각소평판형 실리카이다.The resulting solid phase mixture is a mesoporous hexagonal plate type silica containing a melamine resin.

상기 제4단계는, 불화수소산(hydrofluoric acid), 암모늄 플로라이드 (ammonium fluoride) 등을 이용하여 상기 고상 혼합물로부터 메조세공 육각소평판형 실리카 주형을 제거하는 단계이다.In the fourth step, mesoporous hexagonal plate type silica molds are removed from the solid phase mixture using hydrofluoric acid, ammonium fluoride, or the like.

그 결과, 메조세공 육각소평판형 실리카가 제거된 고상 혼합물을 수득할 수 있다.As a result, a solid mixture in which the mesoporous hexagonal plate type silica is removed can be obtained.

이 고상 혼합물을 BET isotherms 에 의한 세공분포도(PSD, Pore Size Distribution) 분석한 결과 메조세공을 가진 멜라민 수지로 판명되었다. Analysis of this solid mixture by PSD (Pore Size Distribution) by BET isotherms revealed it to be a melamine resin with mesopores.

도 6은 상기 멜라민 수지의 질소 흡착-탈착 곡선에서 세공분포도를 나타내는 그림으로, 3.85nm 에서 세공 사이즈의 최대 피크가 확인되어 상기 멜라민 수지는 메조세공을 가짐을 확인할 수 있다.
FIG. 6 is a graph showing the pore distribution in the nitrogen adsorption-desorption curve of the melamine resin. The maximum peak of the pore size was confirmed at 3.85 nm, indicating that the melamine resin had mesopores.

본 발명의 다른 측면은 멜라민 단량체, 테레프탈알데하이드 및 메조세공 육각소평판형 실리카 주형을 용제와 혼합하여 혼합액을 얻은 후 혼합액을 가열하여 고분자 반응시킨 다음, 상기 고분자를 함유하는 고상 혼합물을 수득한 후, 상기 고상 혼합물로부터 상기 메조세공 육각소평판형 실리카 주형을 제거함으로써 얻어지는 고 에너지 물질 담지체용 메조세공 멜라민 수지를 제공한다.
Another aspect of the present invention is to provide a method for producing a solid mixture comprising mixing a melamine monomer, a terephthalaldehyde and a mesoporous hexagonal plate type silica mold with a solvent to obtain a mixed solution, heating the mixed solution to effect a polymer reaction, And a mesoporous melamine resin for a high energy material carrier obtained by removing the mesoporous hexagonal plate type silica mold from the solid mixture.

또한, 본 발명은 본 발명에 따라 제조한 메조세공 멜라민 수지에 고 에너지 물질을 포접하는 방법을 제공한다.The present invention also provides a method of embedding a high energy material in a mesoporous melamine resin prepared according to the present invention.

보다 구체적으로, 본 발명은, 본 발명에 따라 제조한 메조세공 멜라민 수지에 고 에너지 물질을 용매와 함께 첨가하여 포접하는 단계를 포함하는 고 에너지 물질의 포접방법을 제공한다.More specifically, the present invention provides a method for encapsulating a high energy material comprising the step of encapsulating a mesophase melamine resin prepared according to the present invention by adding a high energy material together with a solvent.

상기 고 에너지 물질은 RDX(Cyclotrimethylenetrinitramine), HMX(High-Molecular-weight RDX, Octogen), TNT(Trinitrotoluene) 등일 수 있으며, 바람직하게는 RDX이다.The high energy material may be RDX (Cyclotrimethylenetrinitramine), HMX (High-Molecular-weight RDX, Octogen), TNT (Trinitrotoluene) and the like, preferably RDX.

상기 용매로 아세톤(Acetone), DMF(Dimethylformamide), DMSO(Dimethylsulfoxide), 에탄올(Ethanol) 등을 사용할 수 있으나, 반드시 이에 제한되지는 않는다.The solvent may be acetone, dimethylformamide (DMF), dimethylsulfoxide (DMSO), ethanol, or the like, but is not limited thereto.

본 발명의 일 구체예로서, 고 에너지 물질이 RDX이고 용매로 아세톤을 사용하는 경우, 아세톤에 대한 RDX의 비율은 1mM~1M인 것이 바람직하다. 이 때, 전체 아세톤의 양은 0.5g의 멜라민 수지를 사용할 경우, 항상 50ml로 고정된다.In one embodiment of the present invention, when the high energy material is RDX and acetone is used as the solvent, the ratio of RDX to acetone is preferably 1 mM to 1 M. At this time, the total amount of acetone is always fixed to 50 ml when 0.5 g of melamine resin is used.

또한, 기압은 0.1~1기압이고, 온도는 25~60℃인 것이 바람직하다.The atmospheric pressure is preferably 0.1 to 1 atm and the temperature is preferably 25 to 60 ° C.

상기 용매를 증발시킬 때 온도는 일정하게 유지하는 것이 바람직하다.
It is preferable that the temperature is kept constant when the solvent is evaporated.

본 발명에 따라 제조한 메조세공 멜라민 수지의 RDX 포접 및 둔감성 확보 여부를 확인하기 위하여 TG-DTA 분석을 실시할 수 있다.
TG-DTA analysis can be performed to confirm whether the mesoporous melamine resin prepared according to the present invention has RDX coverage and insensitivity.

이하에서는, 본 발명을 바람직한 실시예를 참조하여 더욱 구체적으로 설명한다. 이하의 설명에 있어서, 당 업계에서 널리 알려진 기술 등에 대한 설명은 생략한다. 그러나 당업자라면, 이하의 실시예를 통해 본 발명의 특징적 구성 내지 그 효과를 쉽게 이해할 수 있을 것이고, 또 특별한 어려움 없이 본 발명을 구현할 수 있을 것이다.
Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to preferred embodiments. In the following description, descriptions of techniques and the like well known in the art are omitted. However, those skilled in the art will readily understand the characteristic features and effects of the present invention through the following embodiments, and can implement the present invention without any difficulty.

<< 합성예Synthetic example 1>:  1>: 메조세공Mesoporous 멜라민 수지의 합성 Synthesis of melamine resin

313 mg의 멜라민(Melamine)과 500 mg의 테레프탈알데하이드(terephthalaldehyde), 1g의 메조세공 육각소평판형 실리카(INC-2)와 15.5 ml의 다이메틸 설폭사이드(dimethyl sulfoxide)를 섞어 혼합용액을 제조한 후, 아르곤(Argon)을 이용하여 공기를 제거하였다. 그 다음 환류장치(Reflux)를 이용하여 상기 혼합용액을 180℃에서 72시간 동안 숙성시킨 후 실온까지 온도를 낮추었다. 침전된 하얀색 고체를 거름장치(뷰흐너 깔때기)를 이용해 걸러내고, 과량의 아세톤(acetone), 테트라하이드로퓨란(tetrahydrofuran), 다이클로로메탄(dichloromethane)으로 세척하여 고상 혼합물을 수득하였다. 이를 5%의 HF 용액 200ml에 12시간 동안 침지시켜, 주형인 메조세공 육각소평판형 실리카(INC-2)를 녹여냈다. 그리고, 감압장치를 이용하여 용액을 걸러내고, 다량의 물을 이용하여 씻어낸 후, 100℃에서 건조시켜 메조세공 멜라민 수지를 수득하였다.
A mixed solution was prepared by mixing 313 mg of melamine, 500 mg of terephthalaldehyde, 1 g of mesoporous hexagonal plate type silica (INC-2) and 15.5 ml of dimethyl sulfoxide After that, air was removed using argon. Then, the mixed solution was aged at 180 ° C for 72 hours using a reflux device, and then cooled to room temperature. The precipitated white solid was filtered using a screener (Buchner funnel) and washed with excess acetone, tetrahydrofuran, dichloromethane to give a solid mixture. This was immersed in 200 ml of a 5% HF solution for 12 hours to dissolve the mesoporous hexagonal plate type silica (INC-2) as a template. Then, the solution was filtered using a pressure-reducing device, washed with a large amount of water, and dried at 100 ° C. to obtain a mesoporous melamine resin.

<< 실시예Example 1>:  1>: RDXRDX 포접Enclosure

2.0mmol의 RDX를 50ml의 아세톤에 녹인 후, 합성예1에 의해 합성된 메조세공 멜라민 수지 0.1g을 섞었다. 그 후 1일 동안 상온에서 아세톤을 자연 건조시켰다.
2.0 mmol of RDX was dissolved in 50 ml of acetone and 0.1 g of the mesoporous melamine resin synthesized in Synthesis Example 1 was mixed. Then, acetone was naturally dried at room temperature for 1 day.

<TG-DTA 평가><Evaluation of TG-DTA>

실시예1에 따라 건조된 RDX 및 메조세공 멜라민 수지를 TG-DTA법에 의해 분석하여 실제 담지된 RDX의 양 및 포접된 RDX의 열적 안정성을 확인하였다. 이 때 TG-DTA법은 분당 10도의 속도로 100도까지 올리고, 100도에서 30분간 유지 후에 250도까지 분당 2도의 속도로 올리며 측정하였다.RDX and mesoporous melamine resin dried according to Example 1 were analyzed by TG-DTA method to confirm the amount of actually supported RDX and the thermal stability of the enclosed RDX. At this time, the TG-DTA method was carried out at a rate of 10 ° C per minute to 100 ° C, maintained at 100 ° C for 30 minutes and then measured at 250 ° C at a rate of 2 ° C per minute.

도 2 는 합성예1에 의해 합성된 메조세공 멜라민 수지에 실시예1에 따라 RDX를 포접한 경우, 질소 흡?탈착선을 나타낸 그래프이다. 2 is a graph showing nitrogen adsorption / desorption lines when RDX is encapsulated in the meso-processed melamine resin synthesized by Synthesis Example 1 according to Example 1. Fig.

X-축의 상대압력값이 0.4부터 1.0사이에 흡착선 및 탈착선의 차이를 보이고 있는 것은 이력곡선(Hysteresis loop)을 나타내며, 이것은 메조세공을 가지고 있다는 증거가 된다. RDX의 투입량이 늘어날수록, 흡착 및 탈착곡선의 절대값이 낮아지는 것을 확인할 수 있다. The difference in adsorption and desorption lines between the X-axis relative pressure values of 0.4 and 1.0 indicates a hysteresis loop, which is evidence of mesopores. It can be seen that the absolute value of adsorption and desorption curves decreases as the amount of RDX added increases.

또한, 초기 RDX 흡착전의 N2 흡착량은 150cm3/g 인데 반해, 25% 이상에서의 흡착량에서는 25cm3/g 미만의 N2 흡착량을 보이고 있다. 이것은 세공 내에 RDX가 흡착되어, 메조세공으로 N2가 흡착되는 면적 및 부피가 줄어든 것을 의미한다. 또한, 25%, 50%, 75%, 100%로 초기 RDX의 투입량에 비례하여 흡착곡선이 줄어들지 않는다. 이것은 25% 이상 일 때 RDX가 세공의 입구를 막아 질소가 세공내부로 침투하는 것을 막고, 이로 인하여 실제 남아있는 세공부피보다 작은 세공부피를 측정하게 되는 것을 의미한다.In addition, the adsorption amount of N 2 before the initial RDX adsorption is 150 cm 3 / g, whereas the adsorption amount at 25% or more shows an adsorption amount of N 2 of less than 25 cm 3 / g. This means that the RDX is adsorbed in the pores and the area and volume of adsorbed N 2 by mesopores is reduced. In addition, the adsorption curves do not decrease in proportion to the initial RDX doses of 25%, 50%, 75% and 100%. This means that at 25% or more, RDX blocks the inlet of the pores and prevents the nitrogen from penetrating into the pores, thereby measuring the pore volume smaller than the actual remaining pore volume.

도 3 은 합성예1에 의해 합성된 메조세공 멜라민 수지에 실시예1에 따라 RDX를 포접하고, TG-DTA법에 의해 측정된 곡선을 나타낸다. 100%부터 감소된 %량으로부터 담지된 RDX의 양을 알아낼 수 있으며, DTA 곡선의 Tp 점으로부터 담지된 RDX의 둔감성을 알아낼 수 있다. 여기서 Tp는 DTA 곡선의 가장 높은 꼭지점의 값을 나타낸다.
3 shows a curve measured by the TG-DTA method in which RDX was embedded in the mesoporous melamine resin synthesized by Synthesis Example 1 according to Example 1. Fig. The amount of RDX supported can be determined from the reduced amount from 100%, and the insensitivity of the loaded RDX can be determined from the Tp point of the DTA curve. Where Tp represents the value of the highest vertex of the DTA curve.

< 흡착효율(Adsorption Efficiency) 평가>&Lt; Evaluation of adsorption efficiency >

도 5는 합성예1에 의해 합성된 메조세공 멜라민 수지에 실시예1에 따라 RDX를 포접하고, RDX의 투입비율에 대한 흡착효율(Adsorption Efficiency)을 막대 그래프로 나타낸 것이다. RDX의 투입비율은 메조세공 멜라민 수지의 초기 세공부피에 대한 투입한 RDX의 부피비를 의미한다. 또한, 흡착효율은 메조세공 멜라민 수지에 실제 흡착된 RDX의 양을 RDX초기 투입량으로 나눈 값으로써, 메조세공 멜라민 수지 내 세공과 RDX의 인력관계를 보여줄 수 있는 지표로 사용한다. 도 5에서 참조되는 바와 같이, RDX의 투입비율이 증가함에 따라 흡착효율이 증가하는 것은, 흡착되는 RDX를 증가시킬 수록 메조세공 멜라민 수지 내 세공과 RDX간의 인력이 강해져, 흡착효율이 증가하기 때문이다.
FIG. 5 is a bar graph showing the adsorption efficiency with respect to the input ratio of RDX by incorporating RDX according to Example 1 into the mesoporous melamine resin synthesized by Synthesis Example 1. FIG. The input ratio of RDX means the volume ratio of the input RDX to the initial pore volume of the mesoporous melamine resin. In addition, the adsorption efficiency is the value obtained by dividing the amount of RDX actually adsorbed in the mesoporous melamine resin by the initial amount of RDX, and is used as an index showing the relationship between the mesopores and the RDX in the melamine resin. As shown in FIG. 5, the adsorption efficiency increases with an increase in the input ratio of RDX because the attraction between the pores in the mesoporous melamine resin and the RDX increases as the adsorbed RDX increases, and the adsorption efficiency increases .

<BET 평가><BET evaluation>

하기 표 1는 합성예1에 의해 합성된 메조세공 멜라민 수지에 실시예1에 따라 RDX를 포접하고, BET 측정결과에 따라 표면적과 세공부피를 표로 나타낸 것이다. Table 1 below shows the surface area and pore volume of the mesoporous melamine resin synthesized according to Synthesis Example 1 according to the results of the BET measurement of the RDX according to Example 1.

RDX 투입량(초기 세공부피 기준)RDX input (based on initial pore volume) 세공표면적(㎡/g)Pore surface area (m 2 / g) 세공부피(㎤/g)Pore volume (cm 3 / g) 0%0% 451451 0.700.70 25% 25% 7575 0.370.37 50% 50% 6161 0.290.29 75%75% 4949 0.260.26 100%100% 4242 0.220.22

상기 표 1에서 RDX의 투입량은 멜라민 수지의 초기 세공부피(pore volume)에 대한 세공에 흡착된 RDX 부피의 비(%)로 나타냈다. 예를 들어, 상기 표 1에서 25% 는, X(흡착된 RDX의 부피)/0.70(초기 세공부피) x 100% = 25% 인 것을 의미한다.In Table 1, the amount of RDX was expressed as a ratio of the RDX volume adsorbed to the pores with respect to the initial pore volume of the melamine resin. For example, in Table 1 above, 25% means X (volume of adsorbed RDX) /0.70 (initial pore volume) x 100% = 25%.

상기 표 1에 나타낸 바와 같이, RDX 흡착 전 메조세공 멜라민 수지의 세공표면적은 451m2/g이었으나, RDX 투입량이 25%일 때 세공표면적은 75m2/g이고, 50%일 때 61m2/g, 75%일 때 49m2/g, 100%일 때 42m2/g으로 줄어든다. 또한, RDX 흡착 전 메조세공 멜라민 수지의 초기 세공부피는 0.7cm3/g이었으나, RDX 투입량이 25%일 때 세공부피가 0.37cm3/g, 50%일 때 0.29cm3/g, 75%일 때 0.26cm3/g, 100%일 때 0.22cm3/g으로 줄어드는 것을 확인할 수 있다. 도 2에서 참조되는 바와 같이, RDX의 투입량에 비례하여 비례적으로 세공부피가 줄어들지 않은 것은 RDX가 세공의 입구를 막아 N2의 흡착을 방해하기 때문에 실제 존재하는 세공부피보다 작게 측정되기 때문이다.
As shown in Table 1, the pore surface area of the mesoporous melamine resin before RDX adsorption was 451 m 2 / g, but the pore surface area was 75 m 2 / g when the RDX input amount was 25%, 61 m 2 / g when the RDX adsorption amount was 50% It decreases to 49m 2 / g at 75% and to 42m 2 / g at 100%. The initial pelletization rate of the mesoporous melamine resin before RDX adsorption was 0.7 cm 3 / g, but when the RDX input amount was 25%, the pore volume was 0.37 cm 3 / g, when it was 50%, 0.29 cm 3 / g, when it can be confirmed that reduced to 0.26cm 3 / g, 0.22cm 3 / g at 100%. As shown in FIG. 2, the proportion of the pore volume is not reduced in proportion to the amount of RDX, because the RDX blocks the inlet of the pores and interferes with the adsorption of N 2 , so that the pore volume is measured to be smaller than the actual pore volume.

<포접체 내의 RDX의 양, 흡착효율 및 Tp 평가>&Lt; Evaluation of the amount of RDX, adsorption efficiency and Tp in the bag body >

하기 표 2는 합성예 1에 의해 합성된 메조세공 멜라민 수지에 실시예1에 따라 RDX를 포접하고, TG-DTA장비를 이용하여 분석한 포접체 내에 존재하는 RDX의 양, 흡착 효율(Adsorption Efficiency), 및 Tp (RDX에 의한 DTA curve의 최대 꼭지점)를 나타낸 것이다. 여기서, Tp라 함은 정규분포 곡선의 가장 높은 점을 의미하며, Tf는 정규분포 곡선의 끝점을, Ti는 정규분포 곡선의 시작점을 나타낸다.Table 2 shows the amount of RDX present in the corpuscles analyzed by using TG-DTA equipment and the adsorption efficiency of RDX according to Example 1 to the mesoporous melamine resin synthesized by Synthesis Example 1, , And Tp (the maximum vertex of the DTA curve by RDX). Here, Tp denotes the highest point of the normal distribution curve, Tf denotes the end point of the normal distribution curve, and Ti denotes the starting point of the normal distribution curve.

RDX 투입량
(초기 세공부피 기준)
RDX doses
(Based on initial pore volume)
RDX 함량RDX content 흡착효율Adsorption efficiency Tp(oC)T p ( o C)
25% 25% 18.54 %18.54% 74.14 %74.14% 195.13195.13 50% 50% 48.61 %48.61% 97.22 %97.22% 196.79196.79 75%75% 71.36 %71.36% 95.15 %95.15% 200.44200.44 100%100% 99.40 %99.40% 99.40 %99.40% 205.17205.17

상기 표 2에서 RDX 투입량은 상기 표 1에 대한 설명에서 설명한 바와 같으며, 흡착 효율 또한 상기 도 5에 대한 설명에서 설명한 바와 같다. In Table 2, the RDX dosing amount is as described in the above description of Table 1, and the adsorption efficiency is as described in the description of FIG.

Tp는 RDX와 메조세공 멜라민 수지의 세공사이의 인력에 따라 달라진다. 세공 내에서 나노화된 RDX일수록 Tp의 값은 떨어져야 한다. 또한, 표 2에서 RDX투입량이 감소할수록 Tp값이 감소하는 것을 확인할 수 있다. 이것은 세공 내에서 RDX의 나노화로 인하여, Tp값이 기존 RDX의 분해(decomposition) 온도보다 낮아지는 것을 의미한다. RDX가 세공으로 분산(Diffusion)됨으로써 나노화 되고, 이로 인해 각 나노 RDX가 세공에 의해 떨어지게 되어 분해온도가 낮아지게 된다. Tp depends on the workforce of RDX and mesoporous melamine resins. The value of Tp should decrease for RDX nanoparticles in pores. In Table 2, it can be seen that the Tp value decreases as the RDX input amount decreases. This means that due to the nanoization of RDX in the pores, the Tp value is lower than the decomposition temperature of the existing RDX. RDX is nanoized by diffusing into pores, which causes each nano RDX to fall off by pores, resulting in a lower decomposition temperature.

또한, 도 4는 합성예1에 의해 합성된 메조세공 멜라민 수지에 실시예1에 따라 RDX를 포접하고, TGA법을 이용하여 포접된 RDX의 양(검정선, 1)과 각각에 해당하는 Tp값(파란선, 2)을 나타낸 것이다. 포접된 RDX의 양이 증가할수록 Tp 값이 증가하는 것을 볼 수 있는데, 메조세공 멜라민 수지의 세공부피에 대하여 100% 수준의 RDX를 포접한 경우에 Tp값이 205℃인 것을 확인할 수 있다. 순수 RDX의 분해온도는 205℃ 이므로, 이로부터 흡착되는 RDX의 양이 증가할수록 포접된 RDX의 성질이 순수 RDX의 결정의 성질과 같아지는 것을 알 수 있다.
4 is a graph showing the relationship between the amount of RDX encapsulated by the TGA method (black line, 1) and the Tp value corresponding to each of the mesoporous melamine resin synthesized in Synthesis Example 1 and RDX according to Example 1 (Blue line, 2). It can be seen that the Tp value increases as the amount of embedded RDX increases. It can be confirmed that the Tp value is 205 ° C when the RDX of 100% level is applied to the pore volume of the mesoporous melamine resin. Since the decomposition temperature of pure RDX is 205 ° C, it can be seen that as the amount of adsorbed RDX increases, the nature of the contained RDX becomes the same as that of pure RDX.

<RDX 충격 안정도 평가><RDX impact stability evaluation>

하기 표 3은 상기 합성예1에 의해 합성된 메조세공 멜라민 수지에 상기 실시예1에 따라 의하여 RDX를 포접하고, 충격안정도 테스터기를 이용하여 포접체 내에 존재하는 RDX의 충격 안정도에 대한 실험결과이다. RDX가 포접된 멜라민 수지에 무게추를 낙하시켜 발생하는 에너지로 RDX의 폭발 유무를 판정한다.
Table 3 below shows the results of the experiment on the impact stability of RDX existing in the corpuscle using the impact stability tester by covering RDX according to Example 1 to the mesoporous melamine resin synthesized by Synthesis Example 1 above. Determine whether the RDX is exploded by the energy generated by dropping the weight on the melamine resin encapsulated in the RDX.

멜라민수지 중 RDX 함량
(중량%) (w/w)
RDX content in melamine resin
(Wt%) (w / w)
무게추Weights 에너지
(J)
energy
(J)
낙하높이
(㎝)
Drop height
(Cm)
낙하무게
(kg)
Drop Weight
(kg)
100100 48.548.5 55 23.823.8 200200 35.835.8 22 17.517.5 300300 67.967.9 22 13.313.3

상기 표 3에 표시된 무게추의 무게와 낙하높이는 RDX가 폭발하는 최소조건을 의미하며, 이 때의 에너지를 계산하여 나타내었다. 일반적인 RDX 결정의 충격에 의해 폭발하기 위한 필요 에너지는 7.5J이다. 하지만, 표 3에 제시된 에너지는 13.3J ~ 23.8J 로써 모두 7.5J 보다 높다. 이것은 폭발하기 위해 더 많은 에너지를 가해야 한다는 것을 의미하므로, 멜라민 수지에 포접된 RDX가 둔감화되었음을 알 수 있다.
The weights and dropping heights of the weights shown in Table 3 indicate the minimum conditions under which the RDX would explode, and the energy at that time was calculated. The energy required to explode by the impact of a typical RDX crystal is 7.5J. However, the energy shown in Table 3 is 13.3J ~ 23.8J, which is higher than 7.5J. This means that more energy must be exerted to explode, indicating that the RDX encapsulated in the melamine resin is desensitized.

본 발명은 후술하는 특허청구범위 내에서 다양하게 변형 및 수정할 수 있으며, 이들은 모두 본 발명의 범위 내에 속한다. 따라서 본 발명은 특허청구범위 및 그 균등물에 의해서만 제한된다.The present invention can be variously modified and modified within the scope of the following claims, all of which are within the scope of the present invention. Accordingly, the invention is limited only by the claims and the equivalents thereof.

Claims (16)

멜라민 단량체, 테레프탈알데하이드 및 메조세공 육각소평판형 실리카 주형을 용제와 혼합하여 혼합액을 수득하는 제1 단계;
상기 혼합액을 가열하여 고분자 반응시켜 고분자를 수득하는 제2 단계;
상기 고분자를 함유하는 고상 혼합물을 수득하는 제3 단계; 및
상기 고상 혼합물로부터 상기 메조세공 육각소평판형 실리카 주형을 제거하는 제4단계를 포함하는, 고 에너지 물질 담지체용 메조세공 멜라민 수지의 제조방법으로서,
상기 제2 단계는 불활성 가스를 이용하여 공기를 제거한 후, 환류장치를 이용하여 120~180℃에서 24~120시간 동안 반응시켜 숙성시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 고 에너지 물질 담지체용 메조세공 멜라민 수지의 제조방법.
Mixing a melamine monomer, terephthalaldehyde and mesoporous hexagonal plate type silica mold with a solvent to obtain a mixed solution;
A second step of heating the mixed solution to polymerize to obtain a polymer;
A third step of obtaining a solid phase mixture containing the polymer; And
And a fourth step of removing the mesoporous hexagonal plate-shaped silica mold from the solid mixture, wherein the mesoporous melamine resin for mesoporous melamine resin for high energy material carrier comprises:
Wherein the second step includes a step of removing air using an inert gas and then aging the mixture at 120 to 180 ° C for 24 to 120 hours using a reflux apparatus, A method for producing a melamine resin.
청구항 1에 있어서, 상기 고 에너지 물질은 RDX(Cyclotrimethylenetrinitramine), HMX(High-Molecular-weight RDX, Octogen) 또는 TNT(Trinitrotoluene)인 것을 특징으로 하는, 고 에너지 물질 담지체용 메조세공 멜라민 수지의 제조방법.The method according to claim 1, wherein the high energy material is RDX (Cyclotrimethylenetrinitramine), HMX (High-Molecular-weight RDX, Octogen) or TNT (Trinitrotoluene). 청구항 1에 있어서, 상기 용제는 디메틸설폭사이드(DMSO), N-메틸피롤리돈(NMP), 디메틸아세트아미드(DMAc) 및 디메틸포름아미드(DMF)로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 수용성 유기용제인 것을 특징으로 하는, 고 에너지 물질 담지체용 메조세공 멜라민 수지의 제조방법.The method of claim 1, wherein the solvent is at least one water-soluble organic solvent selected from the group consisting of dimethylsulfoxide (DMSO), N-methylpyrrolidone (NMP), dimethylacetamide (DMAc), and dimethylformamide Wherein the melamine resin is a melamine resin. 청구항 1에 있어서, 상기 혼합액은 멜라민 단량체 7-40 중량%, 테레프탈알데하이드 5-25 중량%, 메조세공 육각소평판형 실리카 10-40 중량%, 및 잔량의 용제를 포함하는 것을 특징으로 하는, 고 에너지 물질 담지체용 메조세공 멜라민 수지의 제조방법. [3] The method according to claim 1, wherein the mixed solution comprises 7 to 40% by weight of a melamine monomer, 5 to 25% by weight of terephthalaldehyde, 10 to 40% by weight of a mesoporous hexagonal plate type silica, (METHOD FOR MANUFACTURING MESHAMINE MELAMINE RESIN FOR ENERGY SUBSTANCE. 청구항 1에 있어서, 상기 혼합액 중 멜라민 단량체/테레프탈알데하이드의 중량비율은 0.3 ~ 2.0인 것을 특징으로 하는, 고 에너지 물질 담지체용 메조세공 멜라민 수지의 제조방법.The method for producing a mesoporous melamine resin according to claim 1, wherein the weight ratio of melamine monomer / terephthalaldehyde in the mixed liquid is 0.3 to 2.0. 삭제delete 삭제delete 청구항 1에 있어서, 상기 제3 단계는, 상기 고분자를 거름장치를 이용하여 걸러내고 아세톤, 테트라하이드로퓨란(tetrahydrofuran) 또는 디클로로메탄(dichloromethane)으로 세척하는 것을 특징으로 하는, 고 에너지 물질 담지체용 메조세공 멜라민 수지의 제조방법.[3] The method of claim 1, wherein the third step is a step of washing the polymer by using a sieving device and washing the polymer with acetone, tetrahydrofuran, or dichloromethane, A method for producing a melamine resin. 청구항 1에 있어서, 상기 제4단계는, 불화수소산(hydrofluoric acid) 또는 암모늄 플루오라이드(ammonium fluoride)를 이용하여 상기 고상 혼합물로부터 메조세공 육각소평판형 실리카 주형을 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 고 에너지 물질 담지체용 메조세공 멜라민 수지의 제조방법.[4] The method of claim 1, wherein the fourth step comprises removing the mesoporous hexagonal plate type silica mold from the solid mixture using hydrofluoric acid or ammonium fluoride Wherein the method comprises the steps of: preparing a mesoporous melamine resin; 청구항 1에 따라 제조한 고 에너지 물질 담지체용 메조세공 멜라민 수지.A mesoporous melamine resin for a high energy material carrier prepared according to claim 1. 청구항 10에 있어서, 상기 고 에너지 물질은 RDX(Cyclotrimethylenetrinitramine), HMX(High-Molecular-weight RDX, Octogen) 또는 TNT(Trinitrotoluene)인 것을 특징으로 하는, 고 에너지 물질 담지체용 메조세공 멜라민 수지.The mesoporous melamine resin for a high energy material carrier according to claim 10, wherein the high energy material is RDX (Cyclotrimethylenetrinitramine), HMX (High-Molecular-weight RDX, Octogen) or TNT (Trinitrotoluene). 청구항 10의 메조세공 멜라민 수지에 고 에너지 물질을 용매와 함께 첨가하여 포접하는 단계를 포함하는, 고 에너지 물질의 포접방법.10. A method of encapsulating a high energy material comprising the step of embedding a high energy material together with a solvent in the mesoporous melamine resin of claim 10. 청구항 12에 있어서, 상기 용매는 아세톤인 것을 특징으로 하는, 고 에너지 물질의 포접방법.The method of claim 12, wherein the solvent is acetone. 청구항 12에 있어서, 상기 고 에너지 물질은 RDX(Cyclotrimethylenetrinitramine), HMX(High-Molecular-weight RDX, Octogen) 또는 TNT(Trinitrotoluene)인 것을 특징으로 하는, 고 에너지 물질의 포접방법.13. The method of claim 12, wherein the high energy material is cyclotrimethylenetrinitramine (RDX), high-molecular-weight RDX, octogen (HMX), or trinitrotoluene (TNT). 청구항 12에 있어서, 상기 고 에너지 물질은 RDX이고 용매는 아세톤이며, 아세톤에 대한 RDX의 비율은 1mM~1M인 것을 특징으로 하는, 고 에너지 물질의 포접방법.13. The method of claim 12, wherein the high energy material is RDX and the solvent is acetone and the ratio of RDX to acetone is 1 mM to 1 M. 청구항 12에 있어서, 상기 포접단계에서, 기압은 0.1~1기압이고, 온도는 25℃~ 60oC 것을 특징으로 하는, 고 에너지 물질의 포접방법.The method of claim 12, wherein in the inclusion step, the atmospheric pressure is 0.1 to 1 atm and the temperature is 25 to 60 ° C.
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