[發明專利]富勒烯乙二胺硝酸鹽及其制備方法和用途

無效

• 申請號: 201310229939.0
• 申請日: 2013-06-09
• 公開（公告）號: CN103274949A
• 公開（公告）日: 2013-09-04
• 發明（設計）人: 金波;彭汝芳;趙鳳起;儀建華;楚士晉;陳百利
• 申請（專利權）人: 西南科技大學
• 主分類號: C07C211/41
• 分類號: C07C211/41;C07C209/00;C06B25/34
• 代理公司: 成都蓉信三星專利事務所 51106
• 代理人: 劉克勤

技術領域

本發明屬于化合物人工合成技術領域，具體涉及富勒烯乙二胺硝酸鹽及其制備技術。該富勒烯乙二胺硝酸鹽可作為固體火箭推進劑和火炸藥的氧化劑。

背景技術

固體推進劑是一種具有特定性能的含能復合材料，是導彈、空間飛行器的各類固體發動機的動力源。固體推進劑技術是武器裝備的共用技術、支撐技術，也是制約技術。其性能優劣直接影響到戰略和戰術導彈的生存能力和作戰效能。

未來的戰術導彈不僅要求固體推進劑具有高的能量，即高比沖、高密度，且要求固體推進劑在保持適當能量水平的基礎上，具有低特征信號、鈍感(低易損性)和少污染等特性。

硝酸銨（AN）推進劑具有燃溫低、燃氣潔凈無腐蝕、價格便宜易得等優點，但硝酸銨的晶變和吸濕特性，困繞了AN?推進劑多年。????

本發明制備的富勒烯乙二胺硝酸鹽在具有硝銨的優點的同時能避免硝銨的缺點，有望取代硝銨在固體推進劑中的應用。

發明內容

本發明的目的之一，是提供一種兼具固體推進劑中作為氧化劑的硝酸銨鹽的氧化性和炭黑的富燃性能的富勒烯乙二胺硝酸鹽，將其用作火箭發動機推進劑的氧化劑，該物質能避免氧化劑硝銨的吸濕性和晶型轉變等缺點，同時與富燃材料富勒烯增加推進劑比沖。富勒烯與推進劑組分有好的相容性；C60的抗壓性也很好，對阻止藥柱老化有利；同時C60良好的潤滑性，可降低固體推進劑加工時的內摩擦力，增加推進劑的致密性。

本發明的目的之二，是提供上述物質的制備方法。

本發明的技術方案是：

富勒烯乙二胺硝酸鹽其特征在于，該物質結構如式（1）

式中：?n≤20?????m≤20。

?

所述富勒烯胺金屬鹽類衍生物的制備方法，以富勒烯C60和乙二胺為原料，通過親核加成反應合成得到富勒烯胺衍生物，富勒烯乙二胺再與硝酸反應制得富勒烯乙二胺硝酸鹽。

所述富勒烯與乙二胺的摩爾比為1:10～1:500，硝酸與富勒烯乙二胺的摩爾質量比為1:1～1:40。?

具體制備方法包括步驟：首先稱取0.10g?C60，加入50ml乙二胺，加入到250ml三口圓底燒瓶中，氮氣保護下，80℃反應4d至溶液顏色變為黃褐色，停止反應。在55℃-80℃下將過量的乙二胺溶液旋蒸除掉，得到大量的棕褐色粘稠物。用4ml蒸餾水溶解粘稠物，再加入50ml丙酮，有大量的棕褐色絮狀沉淀析出，減壓過濾，收集沉淀，45℃真空干燥后得棕褐色富勒烯乙二胺。然后稱取1.00g的富勒烯乙二胺與16ml濃度為0.2-15mol/L的硝酸，控溫至0℃～90℃，攪拌反應10min～48h。將反應液減壓旋蒸除去水和硝酸，得棕色固體，45℃-80℃真空干燥固體得到棕色固體粉末即富勒烯乙二胺硝酸鹽即產物1。

本發明的有益效果：

富勒烯是碳的同素異形體，是由60個碳原子通過大π鍵體系構成的特別穩定的對稱足球狀分子，具有獨特的物理化學性質。富勒烯縮水性強，與乙二胺的硝酸鹽結合能緩解硝銨的吸濕性和晶型轉變，富勒烯球燃燒時，能提高推進劑的比沖，與推進劑組分有好的相容性；C60的抗壓性也很好，對阻止藥柱老化有利；同時C60良好的潤滑性，可降低固體推進劑加工時的內摩擦力，增加推進劑的致密性。

本發明產品制備方式簡單方便，分離提純容易，產率高，適合工業化生產。

附圖說明

圖1是本富勒烯乙二胺硝酸鹽一個實例的紅外光譜圖

圖2是本富勒烯乙二胺硝酸鹽另一實例的紅外光譜圖。

具體實施方式

下面給出實施例對本發明作進一步說明，但不能理解為是對本發明保護范圍的限制，該領域的技術人員根據上述本發明內容對本發明作出的一些非本質的改進和調整仍應屬于本發明的保護范圍。

實施例1：