[發明專利]一種3,3’-二氨基-4,4’-氧化偶氮呋咱多級晶球及其制備方法

有效

• 申請號: 201910532855.1
• 申請日: 2019-06-19
• 公開（公告）號: CN110172044B
• 公開（公告）日: 2021-04-27
• 發明（設計）人: 高寒;姚笑璐;黃明;蔡賈林;索志榮;黃榮;黃薇;羅觀
• 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: C07D271/08
• 分類號: C07D271/08;C06B49/00;C06B21/00
• 代理公司: 四川省成都市天策商標專利事務所 51213
• 代理人: 吳瑞芳

本發明公開了一種3,3'?二氨基?4,4'?氧化偶氮呋咱多級晶球及其制備方法，包括以下步驟：將3,3’?二氨基?4,4’?氧化偶氮呋咱炸藥溶解于有機溶劑中，至完全溶解；靜置于恒溫培養箱，揮發溶劑，待溶劑揮發完全后，抽濾、沖洗，真空干燥，最后得到3,3’?二氨基?4,4’?氧化偶氮呋咱多級晶球。采用該方法制備得到的炸藥產物雜質含量少，純度高，有利于研究高能鈍感炸藥3,3'?二氨基?4,4'?氧化偶氮呋咱的結晶習性及拓展其應用范圍。

技術領域

本發明屬于含能材料領域，具體涉及一種3,3’-二氨基-4,4’-氧化偶氮呋咱多級晶球的制備方法。

背景技術

隨著三氨基三硝基苯(TATB)、六硝基茋(HNS)等單質炸藥的出現，沖擊片雷管的安全裝藥和使用等問題逐步得到解決，但是也存在起爆閾值高、爆轟能量低、雷管難以小型化等問題。因此，設計合成具有良好短脈沖起爆性能、爆轟能量高、安定性好的沖擊片雷管用始發藥是研究的熱點和難點。3,3’-二氨基-4,4’-氧化偶氮呋咱(DAAF)是一種標準生成焓為442.6kJ/mol、晶體密度為1.747g/cm3，熱分解溫度為259℃的鈍感高能含能材料，在鈍感火炸藥應用領域中有著非常大的應用價值。DAAF撞感(大于320cm)、摩感(大于36kg)和典型鈍感高能炸藥TATB相當，但是靜電火花感度(0.0625J)、爆速(8.0km/s)、爆壓(30GPa)和臨界直徑(1.25mm)與常用的始發藥PETN相當，因此DAAF是極有應用前景的鈍感始發藥。

王小旭等(含能材料，2017,25,838-842)以乙二醛和鹽酸羥胺為原料，經一步法合成中間體3,4-二氨基呋咱(DAF)，收率48％，純度99.8％。在NaHCO3溶液緩沖體系中，DAF經過硫酸氫鉀(KHSO5·0.5KHSO4·0.5K2SO4)氧化制得DAAF。Lili Qiu等(PropellantsExplosives.Pyrotechnics.2016,41,883-887)研究了在293.15K～313.15K溫度下，DAAF在水、乙腈、乙酸乙酯、甲醇、丙酮等溶劑中的溶解度，發現隨著溫度的升高，DAAF在各個溶劑中的溶解度也隨之增大。Yan Liu等(International Journal of Energetic Materialsand Chemical Propulsion,2016,15(6):467–479)采用高壓噴射輔助沉淀法制備了平均粒徑為100nm～300nm的亞微米級DAAF顆粒，并采用FTIR、XRD、DSC等方法進行表征。Jun Wang等采用反向重結晶法，將DAAF的DMF溶劑倒入大量的冰水中獲得了平均粒徑為50nm～100nm的球形納米DAAF顆粒。

從已有的公開資料來看，目前國內外僅有一些DAAF合成路線改進及DAAF亞微米或者納米顆粒制備的方法，但對DAAF的結晶過程控制及自組裝結晶多級結構的制備并未見報道。

發明內容

為了克服上述技術缺陷，本發明提供了一種3,3’-二氨基-4,4’-氧化偶氮呋咱多級晶球的制備方法，該方法利用炸藥飽和溶液中的溶劑緩慢揮發，在溶劑分子的誘導下緩慢結晶自組裝形成3,3’-二氨基-4,4’-氧化偶氮呋咱多級晶球，本發明工藝流程簡單，制成的微球顆粒不需要進一步后處理，實驗條件溫和，安全性好。

為了達到上述技術效果，本發明提供了如下技術方案：

一種3,3’-二氨基-4,4’-氧化偶氮呋咱多級晶球的制備方法，包括以下步驟：(1)稱取一定量3,3’-二氨基-4,4’-氧化偶氮呋咱，加入有機溶劑中，攪拌、超聲使其完全溶解，得到第一溶液；(2)將所述第一溶液靜置于恒溫培養箱，設置好參數，緩慢揮發溶劑培養晶體，待溶劑揮發完全后，抽濾、洗滌、干燥即可得到3,3’-二氨基-4,4’-氧化偶氮呋咱多級晶球炸藥。

進一步的技術方案為，所述3,3’-二氨基-4,4’-氧化偶氮呋咱與所述有機溶劑的質量體積比為0.3g：(20～80)ml。

更進一步的，所述3,3’-二氨基-4,4’-氧化偶氮呋咱與所述有機溶劑的質量體積比為0.3g：20ml。