一种TKX-50/AP共晶及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种TKX

【技术实现步骤摘要】
一种TKX
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50/AP共晶及其制备方法


[0001]本专利技术涉及一种含能材料共晶的制备方法，具体是采用喷雾辅助溶剂
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非溶剂法制备TKX
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50/AP共晶。

技术介绍

[0002]TKX
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50（5,5'
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联四唑
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1,1'二氧羟铵盐）是一种新型含能离子盐，具有能量密度高、机械感度低、绿色无污染等特点而应用前景广阔，但其存在严重的负氧量（氧平衡为
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27.1%）导致燃烧不充分，燃烧过程易产生烟气，也影响了其热分解性能，限制了在枪炮发射药中的应用。同时，炸药中的氧不足以将可燃元素完全氧化，易产生有害气体对环境有影响。因此，为了改善TKX
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50的能量利用效率、减少燃烧时产生的有害气体、减少其做功时枪炮口烟、焰等有害现象的发生，将TKX
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50与氧化剂结合来调整TKX
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50的能量输出结构十分重要。
[0003]AP（高氯酸铵，NH4ClO4）是一种常见的强氧化剂（氧平衡为+34.04%），具有燃烧产气量大、与固体推进剂组分相容性好、成本低等特点，常用于调整负氧含能材料（如CL
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20、HMX、RDX等）的氧平衡，但存在较大的吸湿性、易团聚、感度较高等问题。
[0004]通常将含能材料和氧化剂复合来改善氧平衡。专利CN201710718482.8提供了一种乳液法调节含能材料氧平衡的方法，可大幅提高放热量及改善含能组分的安全性能。专利CN201911107709.0提供了一种AP包覆TKX
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50的近球形核壳结构复合材料的制备方法，有效的提高了TKX
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50的爆热和氧平衡。而这些方法只是在宏观上进行优化，没能够从分子水平去改变炸药晶体的内部组成与结构，而共晶技术作为一种新技术，可以从分子层面去改善炸药的性能而受到广泛关注。
[0005]共晶是指两种或两种以上的中性组分在分子间非共价键（如氢键、范德华力、π
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π键等）作用下形成的具有固定比例与特定结构的晶体。对含能材料共晶化处理能够使得不同类型的单质炸药在分子层面上实现规则而有序的空间排列，这样可以发挥不同组分的协同效应，使得共晶具有不同于单一组分的性质和性能，甚至产生“1+1>2”的效果。已有研究表明共晶可以显著降低感度、改善氧平衡、热性能、吸湿性等。
[0006]然而，尽管目前已有TKX
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50和AP相互作用机理的研究，但还没有关于AP和TKX
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50制备共晶的报道。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于提供一种TKX
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50/AP共晶炸药及其制备方法，本专利技术方法制备工艺简单、安全可靠、炸药综合性能得到了明显改善，可以进行批量生产。
[0008]为了达到上述技术效果，本专利技术采用以下技术方案：一种TKX
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50/AP共晶炸药，由摩尔比为1:1的TKX
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50和AP组成。
[0009]上述共晶炸药的制备方法，包括如下步骤：步骤一，将干燥处理过的TKX
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50和AP加入溶剂中，搅拌并加热至完全溶解，配制成
一定浓度的溶液；步骤二，将上述溶液通过蠕动泵输送到雾化器中雾化成微液滴后以一定速度加入至不断搅拌的非溶剂中；步骤三，滴加完毕后，保持原有搅拌速度搅拌一段时间；步骤四，过滤、洗涤、真空干燥。
[0010]进一步的，步骤一中，TKX
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50和AP的摩尔比为1:1。
[0011]进一步的，步骤一中，溶剂为DMSO，加热温度为50~70 ℃。
[0012]进一步的，步骤二中，使用气压式雾化器，雾化气流为空气或氮气，喷雾气体流量为138~246 L/h，喷嘴孔径0.7 mm。
[0013]进一步的，步骤二中，非溶剂选择乙醇，搅拌速度为500~1500 rpm，优选800~1000 rpm，控制乙醇的温度为0~50 ℃，以1.0~6.0 mL/min速度加入至不断搅拌的乙醇中，优选3.0~4.5 mL/min。
[0014]进一步的，步骤三中，搅拌时间为30~60 min。
[0015]进一步的，DMSO与乙醇的体积比为1:1~1:10，优选1:2~1:4。进一步的，步骤四中，干燥的温度为65~80 ℃，干燥时间48 h。
[0016]与现有技术相比，本专利技术有如下优点：（1）TKX
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50主体炸药具有能量高、感度低、热稳定性较好等特点。
[0017]（2）AP与TKX
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50制备共晶可以改善TKX
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50的氧平衡，同时AP的安全性能、吸湿性也会改善。
[0018]（3）采用的溶剂
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非溶剂法避免了含能材料对温度、撞击、摩擦敏感的问题，制备过程较为简单，成本较低，可批量生产。
附图说明
[0019]图1 为原料TKX
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50(a)和AP(b)的扫描电镜图。
[0020]图2 实施例1的扫描电镜图(a)和XRD对比图(b)。
[0021]图3 实施例2的扫描电镜图(a)和XRD对比图(b)。
[0022]图4 实施例3的扫描电镜图(a)和XRD对比图(b)。
[0023]图5 实施例4的扫描电镜图(a)和XRD对比图(b) 。
[0024]图6 实施例5的扫描电镜图(a)和XRD对比图(b) 。
具体实施方式
[0025]下面结合实例和附图对本专利技术作进一步详述。
[0026]TKX
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50是2012年制备出的一种高能低感绿色的含能离子盐，但是有着严重的负氧平衡，而AP是常见的强氧化剂。因此，将TKX
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50与AP制备共晶，能够有效的改善TKX
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50的氧平衡，也可改善AP的吸湿性和安全性能，而现有技术中暂未见到关于二者制备共晶的报道。
[0027]首先进行原料预处理，将原料TKX
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50和AP置于水浴烘箱中干燥48小时，去除原料中可能存在的水分，以备接下来的实验用。
[0028]实施例1：制备TKX
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50与AP共晶材料（质量比1:1）称取200 mg TKX
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50和200 mg AP溶解于50 mLDMSO中，加热至50 ℃搅拌加快溶
解。将溶液通过进料管连接蠕动泵，输送到雾化器中雾化后喷入200 mL乙醇中，乙醇溶剂设定为25 ℃，搅拌速度为800 rpm，进料速率为4.2 mL/min。待滴加结束，继续保持搅拌30 min后将过滤洗涤，70 ℃条件下真空干燥24 h。将得到的样品进行扫描电镜和XRD测试，结果见图2。
[0029]由图2可知，与TKX
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50本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种TKX
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50/AP共晶炸药，其特征在于，由摩尔比为1:1的TKX
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50和AP组成。2.如权利要求1所述的共晶炸药的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一，将干燥处理过的TKX
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50和AP加入溶剂中，搅拌并加热至完全溶解，配制成一定浓度的溶液；步骤二，将上述溶液输送到雾化器中雾化成微液滴后以一定速度加入至不断搅拌的非溶剂中；步骤三，滴加完毕后，保持原有搅拌速度搅拌一段时间；步骤四，过滤、洗涤、真空干燥。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤一中，溶剂为DMSO，加热温度为50~70 ℃。4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤二中，雾化...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖磊，汪世文，姜炜，郝嘎子，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：