一种高能量密度材料DNTF的低成本制备技术

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物纯度 )’S 。 该 技 术 使 得 !"#$ 收 率 翻 倍， 提高至 .2S 左右， 材料成本大 幅 下 降 至 +’/ 元 Q 公 斤。因 此， 后续的研 究 工 作 重 点 是 在 进 一 步 降 低 !"#$ 材 料 成 本的同 时 利 用 重 结 晶 等 手 段 提 高 !"#$ 的 纯 度 到 )2S 以上， 为 !"#$ 的工程化应用奠定基础。
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《 含能材料的研究与发展》 专辑征稿
— — —纪念董海山院士诞辰 !" 周年
含能材料
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网络出版时间：2011-12-27 11:38 网络出版地址：/kcms/detail/.20111227.1138.021.html
一种高能量密度材料 !"#$ 的低成本制备技术
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是又一具有潜在 应 用 前 景 的 新 型 高 能 量
4.
密度材料。它具有以下 高、 威 力 大、 较 KLM 有 更 强 的 作 功 能 力， 接近 GH(+& ；感度 适 中；热 安 定 性 良 好；与 KLM 、 N!M 和 "G 等 有 良 好 的 相 容 性； 熔 点 低， %&2 O %%& P 。 !"#$ 可广泛用 于 多 种 新 型 高 威 力 弹 药、 推进剂和火 工品中。因此， !"#$ 的 工 程 化 应 用 研 究 有 着 十 分 重 要的意义。目前， 国内 +&* 所 和 中 国 工 程 物 理 研 究 院 化工材料研究所分 别 实 现 了 !"#$ 的 合 成。 至 今， 制 约 !"#$ 工程化应用的 主 要 有 两 大 瓶 颈 问 题： 一是制 备材料成本较高， ’&& 元 Q RB ， 不能满足常规武 器需 求； 二 是 纯 度 较 低， 未 达 到 )2S 以 上。 本 文 介 绍 了 一 种 !"#$ 的低制备技术。合成路线见 T?A565 % 。
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读者・作者・编者
董海山院士， 含能材料专家， !"#$ 年 !% 月出生于河北滦县。董 海 山 院 士 长 期 从 事 核 武 器 用 高 能 炸 药 的 合 成 与 应 用 研 究， 是我国这一领域的著名专家和主要学术带头人之一。董海山院士首次合成出一系列 & 并列多硝基化合物 & 等 近 $% 种 新 化合物， 与兵器部、 中科院合作成功研究了 $ 号炸药和 ’() 的合成工 艺， 并研制了我国第一个& 塑料粘性炸药& ， 阐明了以 硝仿为酸组分的曼尼希反应机理， 发现了伯胺的三硝基乙基 *+* 亚硝基化 反 应， 论 证 了 炸 药 某 些 性 能 的 表 征 方 法， 负责研制 成功了低感度高能炸药、 新传爆药和钝感炸药等产品， 用于两弹型号装备， 为我国 & 两弹一星 & 事业做出了突出贡献。 董海山院士作为 《 含能材料》 创始人之一及第一任主编， 生 前 一 直 关 心 支 持 刊 物 的 成 长 与 发 展。为 纪 念 董 海 山 院 士 诞 辰 ,% 周年， 《 含能材料》 将于 $%!$ 年第 - 期 组 织 出 版 《 含能材料的研究与发展》 专 辑。 内 容 包 括 含 能 材 料 研 究 的 合 成、 性 能、 安全评价、 应用等， 特别是含能材料的研制、 应用中的新思路与新方法。 《 含能材料》 诚邀董海山院士的同学、 同事、 朋友撰稿， 缅怀董海山院士为我国含能材料发展所做贡献， 共同 探 讨 含 能 材 料的发展变化， 共同促进含能材料学科的进步。 来稿时请在 & 拟投栏目 & 中选择 《 含 能 材 料 的 研 究 与 发 展 》. . 纪 念 董 海 山 院 士 诞 辰 ,% 周 年 专 辑。 专 辑 截 稿 时 间 为 $%!$ 年 / 月 #% 日。 《 含能材料》 编辑部
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含能材料
+&%% 年 - 第 %) 卷 - 第 ’ 期 - （ ,*, 4 ,*2 ）
\M: 参考文献：
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王军，周小清，张晓玉，李金山，黄奕刚 ［ = ］胡焕性， 张志忠，赵凤起， 等 * 高能量密度材料 > ， M;二硝基呋咱基 氧化呋咱性能及 应 用 研 究 ［ K］ * 兵 工 学 报， <??M ， <= （<） ：!== L !=:* W7 Z,’;Y#’ ， UW("D UB#;JB0’- ， UW(R Z$’-;[# ， $2 ,%* 9$3; I034,’5$ ,’. ,//%#5,2#0’ 3$&$,35B 0’ B#-B $’$3-1 .$’&#21 4,2$3#; ,% > ， M;.#’#230I63,J,’0I630Y,’* ,./ 01/$ 2*’ ,31 ， <??M ， <= （<） ：!== L !=:* ［ @ ］王亲会 * T")Z 基 熔 铸 炸 药 的 性 能 研 究 ［ K］ * 火 炸 药 学 报， <??> ， <@ （>） ：=\ L =A* V("D ]#’;B6#* 9$3I034,’5$ 3$&$,35B 0I T")Z;C,&$. 4$%2 5,&2 $Y/%0&#Q$* %&./’+’ !1*#/3- 14 5#16’--3/7+ ，896-1+.:’+ ; 5<#17’=&> /.=+ ，<??> ， <@ （ > ）：=\ L =A*
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（ IIU$ ） 时， 将加醋酸时的反应温度控制在 %&P 以 下； 将加羟胺时的反应温度控制在 +& O +/ P 间， 通过降低 反应温度使得 IIU$ 收率提高到了 2&S 以上。在制备 第二个中间体 .(氨基 (*(酰氯肟基呋咱 （ IGU$ ） 时， 不必 过滤出过渡中间体重氮化合物固体， 直接令其在反应液 中室温下进行脱氮生成 IGU$ 。结果表明， IGU$ 收率 得到了大幅提高， 由原来的/,1 .S 提高到了 )/1 *S ；且 因为不须加热， 提高了操作安全性。在制备第三个中间 *(二 （ 氨基呋咱 基） 氧化 呋咱 （ !I#$ ） 时， 因 !I#$ 体 .， 的异构体大量生成而严重影响了 !I#$ 的收率。因此， 本研究小组从反应热力学和动力学及其反应机 理方面 对 !I#$ 及其异构体的 生成进 行了较 深入研 究。后 通 过一系列催化剂的筛选， 反应温度和反应时间的优化控 制， 简化产物后处理程序等实验， 找到 了一 种较为 理想 的 !I#$ 简易制备工 艺： 选碳 酸钠 稀水溶 液作催 化剂， 加入稀碱的量由原来的 %1 + 倍理论用量减少至 %1 & 倍 左右；控制加稀碱时及以后的反应温度在 . P 以下；反 应时间 * A ；后 处 理 中 用 乙 醇 溶 解 反 应 生 成 的 !I#$ 并将 其 提 取 出， 并 用 足 量 的 水 冲 淡 析 出 !I#$ 粗 品。 采用优化 后 工 艺 使 得 !I#$ 收 率 得 到 了 较 大 幅 度 提 高， 由原来的 *,S 提高到了 ’.1 /S 。在将 !I#$ 氧化 生 成 !"#$ 时，去 除 了 原 工 艺 中 大 量 使 用 的 （ "K * ） 在 /& P 左右恒温反 应 / A ， !"#$ 收率 + T+ U 2 ， 在 2&S 左 右， 收 率 虽 较 原 来 有 所 降 低， 但因不用 （ "K * ） + T + U 2 同样使 !"#$ 材料成本得到了降低。 运用该 技 术 实 现 了 !"#$ 的 %&& B 量 级 合 成， 产