二水偶氮四唑四氨合铜(Ⅱ)的合成与性能研究

二水偶氮四唑四氨合铜(Ⅱ)的合成与性能研究本论文通过引入辅助配体参与配合物的合成而设计制备偶氮四唑金属配合物,制备了以偶氮四唑和氨分子为配体的双基配位含能配合物二水偶氮四唑四氨合铜(Ⅱ)([Cu(NH3)4]ATZ-2H2O),研究了[Cu(NH3)4]ATZ-2H2O的合成工艺、结构表征、物理化学性能、爆炸性能以及初步应用。

具体研究如下：(1)以5-氨基四唑为起始原料,先通过碱性氧化反应合成偶氮四唑钠,再经配位反应得到
[Cu(NH3)4]ATZ-2H2O,通过控制反应温度、氨水用量以及原料反应液加入方式,得到合成[Cu(NH3)4]ATZ-2H2O的最佳反应条件。

(2)以[Cu(NH3)4]ATZ-2H2O经过脱水敏化得到产物[Cu(NH3)4]ATZ,通过控制脱水敏化的时间和温度,得到
[Cu(NH3)4]ATZ-2H2O的最佳脱水敏化条件。

(3)通过元素分析、红外光谱(IR)、X射线粉末衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)以及热分析等手段对
[Cu(NH3)4]ATZ-2H2O和[Cu(NH3)4]ATZ进行了结构表征,确定了两种配合物的结构。

(4)对两种配合物的热分解特性、爆发点、撞击感度、摩擦感度、静电感度、火焰感度和爆速等性能进行了实验测定,结果表明目标配合物
[Cu(NH3)4]ATZ-2H2O较低的感度和较好的爆速爆容等。

(5)研究表
明,[Cu(NH3)4]ATZ-2H2O对火焰、撞击、摩擦及静电火花感度都钝感；而
[Cu(NH3)4]ATZ具有良好的火焰感度和中等撞击感度,能够用作起爆药、点火药和击发药组分。

开展了[Cu(NH3)4]ATZ在工业雷管、击发药配方和半导体桥装药中的应用。

结果为：作为起爆药,[Cu(NH3)4]ATZ具有良好的起爆能力；作为击发药组分,[Cu(NH3)4]ATZ具有合适的撞击感度,且感度可调控性强；作为半导体桥点火药剂,点火能量低,点火时间短。

配合物脱水前后感度差异大,实行先呈钝感下装药再敏化的工艺,大大提高了制备及装药过程的安全性。