一类高能量起爆药及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一类高能量起爆药及其制备方法，属于含能材料技术领域

【技术实现步骤摘要】
一类高能量起爆药及其制备方法


[0001]本专利技术涉及一类高能量起爆药及其制备方法，属于含能材料

。

技术介绍

[0002]起爆药是一种能够在点火头或雷管中引发含能材料燃烧或爆轰的物质，它是火工品和武器中的重要组成部分
。
雷汞用于配制火帽击发药和针刺药，也可用于装填爆破用的雷管，后来铅基起爆药的出现代替了雷汞的位置
。
[0003]目前，市面上广泛使用的起爆药主要包括叠氮化铅
、
史蒂芬酸铅等
。
这些起爆药具有制备简单
、
成本低
、
相对稳定等优点，但是它们的爆炸性能相对较低，例如，叠氮化铅的密度为
4.71g/cm3，爆速为
4500m/s
，需要使用较大的计量的叠氮化铅才能达到预期的起爆效果，其爆轰性能仍有待进一步提升；因此，为了减少起爆药的用量，降低生产成本，同时提高爆炸威力和稳定性，迫切需求开发新型高能起爆药
。

技术实现思路

[0004]为了克服现有技术存在的缺陷，本专利技术的目的之一在于提供一类高能量起爆药，所述起爆药是以5‑
硝氨基四唑
(5
‑
ATN)
的铵盐
、
偶氮三唑
(atrz)
和三水合硝酸铜为原料合成的含能金属配合物晶体，其具有优异的轰爆性能
、
机械稳定性和热稳定性；
[0005]本专利技术的目的之二在于提供一种所述高能量起爆药的制备方法，所述方法合成步骤简单
、
反应条件较温和
、
产率较高，易于工程化放大生产
。
[0006]本专利技术的目的是通过下述技术方案实现的
。
[0007]一类高能量起爆药，所述起爆药为含能金属配合物晶体，化学式为
[Cu(atrz)
a
(5
‑
NAT)
b
]n
；
[0008]其中，
a
＝2，
b
＝2；或者
a
＝1，
b
＝1；
n
代表一个双配体含能金属配合物分子中所含结构单元数量，
n
为大于或等于1的正整数
。
[0009]优选的，当
a
＝2，
b
＝2时，所述含能金属配合物晶体为一维配位聚合物单晶，所述含能金属配合物的化学式为
[Cu(atrz)2(5
‑
NAT)2]n
，所述含能金属配合物的结构单元如式
(I)
所示：
[0010][0011]所述含能金属配合物晶体
[Cu(atrz)2(5
‑
NAT)2]n
的晶系为三斜晶系，空间群为
P
‑
1
，晶胞参数为
α
＝
92.926(5)
°
，
β
＝
100.581(5)
°
，
γ
＝
93.957(5)
°
。
[0012]优选的，当
a
＝1，
b
＝1时，所述含能金属配合物晶体为二维配位聚合物单晶，所述含能金属配合物的化学式为
[Cu(atrz)(5
‑
NAT)]n
，所述含能金属配合物的配位单元结构式如式
(II)
所示：
[0013][0014]所述含能金属配合物晶体
[Cu(atrz)(5
‑
NAT)]n
的晶系为三斜晶系，空间群为
P
‑1，晶胞参数为
α
＝
71.391(3)
°
，
β
＝
77.782(3)
°
，
γ
＝
83.411(3)
°
。
[0015]一种本专利技术所述高能量起爆药的制备方法，所述方法步骤如下：
[0016](1)
在室温下将5‑
硝氨基四唑
(5
‑
NAT)
的铵盐分散到溶剂中，得到5‑
硝氨基四唑铵盐分散液；然后向所述分散液中分别加入偶氮三唑
(atrz)
溶液和硝酸铜溶液，搅拌
1h
～
24h
，得到混合溶液；
[0017]所述5‑
硝氨基四唑的铵盐为5‑
硝氨基四唑的一价铵盐或5‑
硝氨基四唑的二价铵盐；所述5‑
硝氨基四唑铵盐分散液中，溶剂为水或甲醇；溶剂体积
(mL)
与5‑
硝氨基四唑铵盐质量
(g)
之比为
(100
～
112)
：1；
[0018]所述5‑
硝氨基四唑的铵盐
、
偶氮三唑与三水合硝酸铜的摩尔比为
5:1:3
或
2:1:3
；
[0019]所述偶氮三唑溶液和硝酸铜溶液的溶剂均为去离子水；
[0020]所述硝酸铜溶液中，溶质为三水合硝酸铜；
[0021](2)
向步骤
(1)
得到的混合溶液中加入硝酸溶液，混合均匀后在
10℃
～
40℃
恒温恒湿至溶剂完全挥发，得到所述高能量起爆药；
[0022]所述硝酸溶液的质量分数为
34
％～
68
％，所述混合溶液和硝酸溶液的体积比为
(45
～
65)
：
1。
[0023]优选的，所述5‑
硝氨基四唑
(5
‑
NAT)
的铵盐为
[0024]优选的，所述偶氮三唑溶液中，去离子水体积
(mL)
与偶氮三唑质量
(g)
之比为
(60
～
100)
：
0.1。
[0025]优选的，所述硝酸铜溶液中，去离子水体积
(mL)
与三水合硝酸铜质量
(g)
之比为
(20
～
70)
：
1。
[0026]优选的，所述恒温温度为
25℃
，湿度为
60
％
RH。
[0027]有益效果
[0028](1)
本专利技术提供了一类高能量起爆药，所述起爆药为含能金属配合物晶体，化学式
为
[Cu(atrz)
a
(5
‑
NAT)
b
]n
；所述高能量起爆药密度达到
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一类高能量起爆药，其特征在于：所述起爆药为含能金属配合物晶体，化学式为
[Cu(atrz)
a
(5
‑
NAT)
b
]
n
；其中，
a
＝2，
b
＝2；或者
a
＝1，
b
＝1；
n
代表一个双配体含能金属配合物分子中所含结构单元数量，
n
为大于或等于1的正整数
。2.
根据权利要求1所述一类高能量起爆药，其特征在于：当
a
＝2，
b
＝2时，所述含能金属配合物晶体为一维配位聚合物单晶，化学式为
[Cu(atrz)2(5
‑
NAT)2]
n
；所述含能金属配合物晶体
[Cu(atrz)2(5
‑
NAT)2]
n
的晶系为三斜晶系，空间群为
P
‑1，晶胞参数为
α
＝
92.926(5)
°
，
β
＝
100.581(5)
°
，
γ
＝
93.957(5)
°
。3.
根据权利要求1所述一类高能量起爆药，其特征在于：当
a
＝1，
b
＝1时，所述含能金属配合物晶体为二维配位聚合物单晶，化学式为
[Cu(atrz)(5
‑
NAT)]
n
；所述含能金属配合物晶体
[Cu(atrz)(5
‑
NAT)]
n
的晶系为三斜晶系，空间群为
P
‑1，晶胞参数为
α
＝
71.391(3)
°
，
β
＝
77.782(3)
°
，
γ
＝
83.411(3)
°
。4.
一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙琦，常金宇，李生华，丁宁，庞思平，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：