[發(fā)明專利]2,4,6-三氨基-5-硝基嘧啶-1,3-二氧化物與高氯酸自組裝含能晶體材料

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811471353.4
• 申請日: 2018-12-03
• 公開（公告）號: CN109438366B
• 公開（公告）日: 2020-10-23
• 發(fā)明（設計）人: 王毅;張慶華;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: C07D239/46
• 分類號: C07D239/46;C06B29/22;C06B25/06
• 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

本發(fā)明公開了2，4，6?三氨基?5?硝基嘧啶?1，3?二氧化物與高氯酸自組裝含能晶體材料，其制備方法包括以下步驟：(1)制得2，4，6?三氨基?5?硝基嘧啶?1，3?二氧化物的高氯酸飽和水溶液；(2)2，4，6?三氨基?5?硝基嘧啶?1，3?二氧化物的高氯酸飽和水溶液置于燒杯中，然后靜置于恒溫培養(yǎng)箱中，蒸發(fā)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?二氧化物與高氯酸自組裝含能晶體材料。本發(fā)明的晶體材料具有燃燒速度快，燃燒火焰大，燃燒殘渣少等優(yōu)點，在高能固體推進劑中具有很強的應用前景。

技術領域

本發(fā)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-1，3-二氧化物與高氯酸自組裝含能晶體材料、其制備方法及用途，本發(fā)明在高能固體推進劑方面具有良好應用前景。

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(tǒng)的含能化合物，如六硝基六氮雜異伍茲烷(CL-20)、1，3，5，7-四硝基-1，3，5，7-四氮雜環(huán)辛烷(HMX)、1，3，5-三硝基-1，3，5-三氮雜環(huán)己烷(RDX)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(wěn)定性降低和對環(huán)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的方法。這種分子自組裝含能晶體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。

高氯酸作為常見氧化劑，其銨鹽(即高氯酸銨)已經廣泛應用到各種武器彈藥和推進劑配方中。但是將高氯酸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-1，3-二氧化物與高氯酸自組裝含能晶體材料的制備無公開文獻報道。該自組裝含能晶體具有高密度、高能量和適合感度等優(yōu)點，是具有很大潛在應用價值的高能炸藥。此外，該材料還具有燃燒速度快，燃燒火焰大，燃燒殘渣少等優(yōu)點，在高能固體推進劑中具有很強的應用前景。

發(fā)明內容

本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術的不足，提供一種2，4，6-三氨基-5-硝基嘧啶-1，3-二氧化物與高氯酸自組裝含能晶體材料及制備方法和用途，為發(fā)展新型含能材料提供新的方法和材料選擇可能性。

為解決上述的技術問題，本發(fā)明的一種實施方式采用以下技術方案：

一種2，4，6-三氨基-5-硝基嘧啶-1，3-二氧化物與高氯酸自組裝含能晶體材料，其分子結構式為

更進一步的方案是：

其空間群為Pbca；晶胞體積為2015.2(7)；晶胞參數(shù)為：a＝12.410(2)，b＝9.9590(19)， c＝16.305(3)，alpha＝90，beta＝90，gamma＝90。

本發(fā)明還提供了上述2，4，6-三氨基-5-硝基嘧啶-1，3-二氧化物與高氯酸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-1，3-二氧化物的高氯酸飽和水溶液制備

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高氯酸水溶液中，溫度在0℃～70℃，溶解，過濾，得2，4，6-三氨基-5-硝基嘧啶-1，3-二氧化物的高氯酸飽和水溶液；

(2)2，4，6-三氨基-5-硝基嘧啶-1，3-二氧化物與高氯酸自組裝含能晶體材料的制備

2，4，6-三氨基-5-硝基嘧啶-1，3-二氧化物的高氯酸飽和水溶液置于燒杯中，然后靜置于恒溫培養(yǎng)箱中，蒸發(fā)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-1，3-二氧化物與高氯酸自組裝含能晶體材料。