[發明專利]2,4,6-三氨基-5-硝基嘧啶-1,3-二氧化物與過氧化氫自組裝晶體及制備方法

有效

• 申請號: 201810437382.2
• 申請日: 2018-05-09
• 公開（公告）號: CN108586169B
• 公開（公告）日: 2020-04-28
• 發明（設計）人: 張慶華;王毅;宋思維
• 申請（專利權）人: 中國工程物理研究院化工材料研究所
• 主分類號: C06B21/00
• 分類號: C06B21/00;C06B25/34
• 代理公司: 四川省成都市天策商標專利事務所 51213
• 代理人: 劉興亮;吳瑞芳

本發明公開了2,4,6?三氨基?5?硝基嘧啶?1,3?二氧化物與過氧化氫自組裝含能晶體材料的制備方法，包括以下步驟：(1)2,4,6?三氨基?5?硝基嘧啶?1,3?二氧化物的過氧化氫飽和水溶液制備；(2)2,4,6?三氨基?5?硝基嘧啶?1,3?二氧化物的過氧化氫飽和水溶液置于燒杯中，然后靜置于恒溫培養箱中，蒸發溶劑，依次經過晶核的形成，晶粒長大，晶體形成，過濾，干燥，得到2,4,6?三氨基?5?硝基嘧啶?1,3?二氧化物與過氧化氫自組裝含能晶體。本發明創新性的提出了2,4,6?三氨基?5?硝基嘧啶?1,3?二氧化物與過氧化氫自組裝含能晶體材料。

技術領域

本發明屬于含能材料領域，具體涉及到2,4,6-三氨基-5-硝基嘧啶-1,3-二氧化物與過氧化氫自組裝含能晶體材料及其制備方法，本發明在高能炸藥方面具有較好應用前景。

背景技術

含能材料是一類由氧化劑和可燃物構成，并能獨立進行氧化還原化學反應并輸出能量的化合物或混合物。在傳統的含能化合物，如六硝基六氮雜異伍茲烷(CL-20)和1,3,5,7-四硝基-1,3,5,7-四氮雜環辛烷(HMX)的構筑中，氧化劑(如硝基)和可燃物組分(如-CH₂-骨架)組分通常是集成在一個分子中。但是氧化劑和可燃組分本質上的不相容性使得氧化劑和可燃物在一個分子內的集成非常困難。通常情況下，含能化合物能量的提高是伴隨著其穩定性降低和對環境敏感性的增加。因此，我們提出一種新的將氧化劑和可燃物組分通過分子間自組裝形成含能晶體材料的方法。這種分子自組裝含能晶體材料由于氧化組分和可燃組分布在不同分子中，其能量和安全具有更好的可調性。

過氧化氫作為常見氧化劑，已經廣泛應用到各種氧化反應和航空航天的推進劑中。但是將過氧化氫與含能化合物通過自組裝形成晶體材料的研究甚為稀少。目前，關于2,4,6-三氨基-5-硝基嘧啶-1,3-二氧化物與過氧化氫自組裝含能晶體材料的制備無公開文獻報道。該自組裝含能晶體材料具有高密度、高能量和低感度等優點，是具有很大潛在應用價值的高能低感含能材料。

發明內容

本發明克服了現有技術的不足，提供一種2,4,6-三氨基-5-硝基嘧啶-1,3-二氧化物與過氧化氫自組裝含能晶體材料制備方法的實施方式，為發展新型含能材料提供新的方法。

為解決上述的技術問題,本發明的一種實施方式采用以下技術方案：

2,4,6-三氨基-5-硝基嘧啶-1,3-二氧化物與過氧化氫自組裝含能晶體材料的制備方法，包括以下步驟：

(1)2,4,6-三氨基-5-硝基嘧啶-1,3-二氧化物的過氧化氫飽和水溶液制備

將足量2,4,6-三氨基-5-硝基嘧啶-1,3-二氧化物加入到一定濃度的過氧化氫水溶液中，溫度在0℃-100℃，溶解,過濾,得2,4,6-三氨基-5-硝基嘧啶-1,3-二氧化物的過氧化氫飽和水溶液；

(2)2,4,6-三氨基-5-硝基嘧啶-1,3-二氧化物與過氧化氫自組裝含能晶體的制備

2,4,6-三氨基-5-硝基嘧啶-1,3-二氧化物的過氧化氫飽和水溶液置于燒杯中,然后靜置于恒溫培養箱中,蒸發溶劑,依次經過晶核的形成,晶粒長大,晶體形成,過濾,干燥,得到2,4,6-三氨基-5-硝基嘧啶-1,3-二氧化物與過氧化氫自組裝含能晶體。

更進一步的方案是:

步驟(1)所述過氧化氫水溶液的濃度為質量分數為5％-90％的過氧化氫水溶液。

更進一步的方案是:

步驟(2)所述恒溫培養箱的溫度為25℃-70℃。

本發明還提供了2,4,6-三氨基-5-硝基嘧啶-1,3-二氧化物與過氧化氫自組裝含能晶體材料，是由本發明提供的2,4,6-三氨基-5-硝基嘧啶-1,3-二氧化物與過氧化氫自組裝含能晶體材料的制備方法制備得到的。