富勒烯胺铅盐衍生物及其制备方法和用途技术

本发明专利技术公开了一种富勒烯胺铅盐衍生物及其制备方法和用途，首先以富勒烯C60和胺为原料，通过亲核加成反应合成得到富勒烯胺衍生物，富勒烯胺衍生物再和硝酸铅反应制得富勒烯胺铅盐衍生物，该富勒烯胺铅盐衍生物可作为一种燃烧催化剂在新型固体火箭推进剂中获得应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于化合物人工合成
，具体涉及富勒烯胺铅盐及其制备方法和用途。该富勒烯胺铅盐可作为燃烧催化剂应用于固体火箭推进剂中。
技术介绍
21世纪，火箭发动机固体推进剂要达到的主要目标就是发展高能量、高燃速、高强度、低感度、可回收再利用的推进剂。而在高技术的战争中，武器易损又对火箭发动机提出了新的要求，因此，钝感推进剂------一种新的概念，成为当前国内外研究的热点。现代火箭和导弹发动机系统中，常用的推进剂有两种固体推进剂和液体推进剂。前者由于其使用简单、性能优异且经济实惠，而成为发动机中的主导能源，使用最为普遍。 同时其性能指标对火箭和导弹发动机的性能指标起着重要的作用。固体火箭推进剂又可以分为双基型和复合型推进剂，他们一般都是把金属盐作为燃烧催化剂，而这些催化剂对高能型推进剂没有贡献。但火箭固体推进剂的重要目标一直是追求高能型固体推进剂，因而就要求提高推进剂能量技术的进步。而目前常用的推进剂主要是双基型推进剂，“双基”即在此基础上采用双基黏合剂硝化纤维素(NC)和硝化甘油(NG)或者其他的硝酸酯，而当在此基础上添加一些含能添加剂和燃料等固体填料时就可以得到改性化的双基推进剂(CMDB)。由于NG敏感且能量大，因此给加工处理时带来很高的危险，但是对于钝感的硝酸酯增塑剂(如TMETN, BTTN等)则由于其存在挥发性低、加工性能良好，敏感性低和更高热稳定性和低迁移性等优点，当用其取代NG时，不仅可以明显降低推进剂的撞击感度和摩擦感度，还能明显减低其扩展现象的产生，因而它是实现改性钝感双基推进剂的重要途径。但是，NC/TMETN体系燃速较低，燃烧性能极难调节，因此迫切需要开发一种新型的燃烧催化剂来改善该类推进剂的燃烧性能。而燃烧催化剂是推进剂的一种主要的燃烧调节推进剂，它不仅可以扩宽推进剂燃速范围还可以降低其压力指数，同时由于炭材料在固体推进剂中不仅可以富集催化剂、阻滞催化剂铅的凝聚、较强吸附力和助催化、还可使双基推进剂燃烧时产生平台或麦撒效应，最为重要的是能明显降低推进剂压力指数，因而常通过添加炭材料来作为燃烧速率改性剂，从而控制燃烧速率。除此之外，当把燃烧催化剂金属化合物加入推进剂时可以减低推进剂的能量。碳在燃烧催化剂中具有独特而微妙的作用。而C6tl分子作为一种高度共轭的电电子体系的碳素体，分子结构中六元环间的碳碳双键是富电子区，同时C6tl笼状结构的表面积较大且具有活泼的反应活性，特别是在高温下具有极高的反应活性，从而它可以以多个配位位置与有机金属化合物形成具有富勒烯金属配合物，而具有独特的物理化学性质，因此当将一些金属盐引入富勒烯上形成一系列富勒烯金属盐时，不仅会兼有金属盐性质且会有比炭黑更好的燃速催化效果，从而为钝感改性双基推进剂提供了一种新型且性能优异的燃速催化剂。
技术实现思路
本专利技术的目的之一，是提供一种兼具金属盐和炭黑的催化性能的物质，将其用作火箭发动机推进剂的催化剂或助剂，使火箭发动机推进剂也具备“钝感”性质；本专利技术的目的之二，是提供上述物质的制备方法。本专利技术的技术方案是一种富勒烯胺铅盐衍生物，该衍生物的结构如下式权利要求1.一种富勒烯胺铅盐衍生物，其特征在于，该衍生物的结构如下式2.权利要求I所述富勒烯胺铅盐衍生物的用途，用作导弹火箭发动机推进剂的催化剂或助剂。3.权利要求I所述富勒烯胺铅盐衍生物的制备方法，其特征在于，以富勒烯C6tl和胺为原料，以蒸馏水为溶剂，通过亲核加成反应合成得到富勒烯胺衍生物，富勒烯胺衍生物再与硝酸铅反应制得富勒烯胺铅盐。4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述富勒烯与胺的摩尔比为I: 10 I 5200，硝酸铅与富勒烯胺衍生物的摩尔质量比为I : I 100 : 1，溶剂质量为反应物质量和的10 1000倍。5.如权利要求3或4所述的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤 首先将富勒烯和胺投入到反应器中，控温至0°c 100，搅拌反应0. 5 20d,反应完毕后进行纯化处理，即；先旋蒸除去过量的胺，加水溶解，再加入丙酮析出沉淀，分离沉淀即为富勒烯胺衍生物；称取一定量的富勒烯胺衍生物溶于足量蒸馏水中，控温至OV 90°C，在搅拌条件下加入硝酸铅的水溶液，搅拌反应0. 5 48h，有固体析出，分离，水洗3 4遍干燥后所得固体即为富勒烯胺金属盐。全文摘要本专利技术公开了一种富勒烯胺铅盐衍生物及其制备方法和用途，首先以富勒烯C60和胺为原料，通过亲核加成反应合成得到富勒烯胺衍生物，富勒烯胺衍生物再和硝酸铅反应制得富勒烯胺铅盐衍生物，该富勒烯胺铅盐衍生物可作为一种燃烧催化剂在新型固体火箭推进剂中获得应用。文档编号C07C209/00GK102746162SQ201210219389公开日2012年10月24日 申请日期2012年6月29日 优先权日2012年6月29日专利技术者仪建华, 彭汝芳, 李丽, 楚士晋, 赵凤起, 金波 申请人:西南科技大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种富勒烯胺铅盐衍生物，其特征在于，该衍生物的结构如下式：FSA00000741510100011.tif

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：彭汝芳，金波，赵凤起，李丽，仪建华，楚士晋，
申请(专利权)人：西南科技大学，
类型：发明
国别省市：