[发明专利]一种新型绿色起爆药叠氮肼铜及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种新型绿色起爆药用化合物叠氮肼铜及其制备方法，属于含能材料技术领域。 

背景技术

起爆药是所有军用火工品和民用起爆器材的核心装药，由于其感度高、危险性大，在生产和装药过程中时常导致意外爆炸事故，为国防工业和民用爆破器材生产领域最危险的生产部位。目前，国内起爆药使用最大的是民用爆破器材生产领域，常用的品种是叠氮化铅(LA)、斯蒂芬酸铅(LTNR)、二硝基重氮酚(DDNP)、高氯酸碳碳酰肼镉(GTG)、高氯酸碳碳酰肼锌(GTX)和硝酸肼镍(NHN)。 

近年来，随着环保意识地不断增强，人们开始探寻可替代上述起爆药的新型绿色起爆药，绿色环保型起爆药成为目前研发的热点。因此，开发安全钝感、高能、环保型起爆药，丰富起爆药的品种，有效拓宽起爆药的应用领域，成为当今行业的迫切需求。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种叠氮肼铜化合物、制备方法和作为起爆药的用途，提供一种全新的绿色环保型无污染元素、无有毒害金属的起爆药，增加起爆药的新品种。 

本发明的目的是通过以下的技术方案实现的。 

本发明所涉及的叠氮肼铜(II)起爆药是一种由二价铜为中心离子、肼为配位体和叠氮根为阴离子所构成的含能化合物，其化学式为： 

[Cu(N₂H₄)₂]·(N₃)₂

本发明所涉及的叠氮肼铜(II)起爆药的制备方法，其具体步骤为： 

以水为反应介质，将可溶性铜盐作为底液，采用稀酸进行调节底液pH=3～4，并向底液中加入石墨、吐温、PVA、CMC、糊精等一种或几种混合的晶形控制剂或者是改性添加剂，充分搅拌，备用A；分别配制叠氮化物溶液和水合肼溶液，采用滴加漏斗缓慢地加入到备用A溶液中，充分地进行化合，反应温度控制在50～70℃之间，加料时间为20min～30min，保温反应30min，冷却、抽滤、水洗、醇洗、干燥，得到目标配合物。 

本发明的原理是：选取水溶性的铜盐、叠氮化物和水合肼，以酸化铜盐溶液为底液，为了确保产品的流散性，向底液或是滴加液中加入晶形控制剂或是改性添加剂，然后再将叠氮化物溶液和水合肼溶液，以双管加料的方式，在适当化合温度下加入到底液中。经过充分的反应，得到了叠氮肼铜产物，经抽滤、洗涤、干燥后，成为流散性好的晶体颗粒，满足实际使用要求。 

选定铜离子作为中心离子，肼(H₂N-NH₂)作为主配体，含双键和三键的高键能叠氮基团为配合物的酸根阴离子，构成稳定的六配位化合物，得到具有高威力的含能配合物——叠氮肼铜起爆药，且实现起爆药优良性能的完美结合，使之成功地用作起爆器材和火工品的主装药。通过选定叠氮基团为配合物的酸根阴离子，取代硝酸肼铜或醋酸肼铜中的硝酸根或醋酸根离子，再依据配合物取代反应机理，控制适当的化学反应条件，包括不同pH值调整下和不同晶形控制剂控制下的过渡状态，转变得到理想的具有高威力的含能配合物，即叠氮肼铜(II)化合物。 

本发明的优势在于： 

1.本发明所述叠氮肼铜(II)化合物制备工艺简单易行，无重金属元素，无有毒污染的元素，是一种新型的绿色环保型化合物； 

2.本发明所述叠氮肼铜(II)化合物的得率高、流散性好； 

3.本发明所述叠氮肼铜(II)化合物机械感度高，且具有很好的起爆能力，可以成 功地起爆结晶RDX； 

4.本发明所述叠氮肼铜(II)化合物是一种新型的绿色起爆药。 

具体实施方式

本发明是通过以下实施例实现的，但实施中所述条件和结果对发明的内容和权利不构成限制。 

实施例1：原材料：硝酸铜[Cu(NO₃)₂·3H₂O]，醋酸(HAc)，醋酸铜[Cu(Ac)₂·H₂O]，水合肼(N₂H₄·H₂O)，叠氮化钠(NaN₃)，乙醇(C₂H₅OH)。 

主要仪器及设备：电动搅拌机，超级恒温水浴，高型烧杯(化合器)100mL，布氏漏斗φ65mm，过滤瓶1000mL，水浴烘箱。