超细硝基胍的制备工艺及其应用研究
硝基胍标准物质的制备及其均匀性和稳定性研究
2. 1 均匀性初检 采用方差分析法 ( F 均 匀性检验法 ) [ 7 ] 进行均 匀性统计检验。根据自由度 (ν1 , ν2 )及给定的显著 性水平 α, 可由 F 表查得临界 Fα (m, n )值 , 若按公 式计算得出的 F 值小于 Fα (m, n ) ,则认为组内与组 间无明显差异 ,样品均匀 。
质 、主体成分相对含量测试 ,每个样品分上 、中 、下 3
个部位测试 3次 ,评价不同批次间均匀性差别 ,均匀 性初检合格后再进行混批和包装 。 (2)均匀性检验及评价 按照标准物质制备均
匀性检验单元数抽取规则 ,取出 17瓶 ,分上 、中、下 3个部位供均匀性检验的单元 。抽取的检验单元在
收稿日期 : 2009 207211
周诚 ,等 :硝基胍标准物质的制备及其均匀性和稳定性研究
5
分析相对纯度 ,并进行均匀性检验 。
1. 5 均匀性检验 ( 1) 均 匀性 初 检 对 精 制 的 NQ 每 批 ( 500 克 /批 )随机抽 取 3 个样品 分别 进行 水分 、无机 杂
4
化学分析计量
2009 年 ,第 18卷 ,第 5期
硝基胍标准物质的制备及其均匀性和稳定 性研究
周 诚 陈智群 黄新萍 周彦水 田宏远
(西安近代化学研究所 ,西安 710065)
摘要 以工业品硝基胍为基体 ,经 热过滤 、重结晶 、低沸点溶剂煮洗 、真空 干燥 、平衡水分 等步骤 ,制备了硝基 胍 标准物质 。采用高效液相色谱法测试了主体成分含量 ,对制备的标准物质 进行了均 匀性初检 ,并采用 方差分析法 进 行均匀性 、稳定性评 价 。实验 结果 表明 ,硝基胍标准物质纯度为 99. 89% ,均匀性良好 ,稳定性 在 1年以上 ,已达到 标 准物质的技术指标要求 。
超细硝基胍的制备技术及其性能研究
超细硝基胍的制备技术及其性能研究
硝基胍晶体呈针状,直接应用于火炸药中会存在流散性差,力学性能差等缺点。
本文研究了重结晶法和机械法制备超细、颗粒状硝基胍的工艺技术,并对超细硝基胍的机械感度和热分解等性能进行了分析研究。
具体内容如下：首先,初步探究了重结晶法制备颗粒状NQ的工艺条件：在聚乙烯醇的水溶液中高温溶解NQ后降温结晶,结果表明搅拌速率影响晶体的尺寸,而降温速率影响晶体的形貌；通过向溶解NQ的DMF中滴加乙醇,SEM表明析出的NQ呈球晶状,降温速率影响球晶的品质；水溶剂法析出的NQ呈多面体状,溶剂-非溶剂法析出的NQ晶体呈求状团聚体,两者的堆积密度均高于原料,有利于提高装药密度。
其次,运用HLG-5纳米粉碎机对原料NQ进行湿法粉碎,研究了机械法制备超细NQ的工艺：球磨介质填充率、物料浓度、仪器转速等因素对超细化效果都有影响,通过实验摸索,确定了以上实验参数;SEM和粒度表征表明：原料NQ呈棒状,粒径为20gm左右,而制
备的超细NQ呈颗粒状,粒径为200nm-500nm,说明HLG-5纳米粉碎机对原料NQ的粉碎效果良好。
最后,对机械法制备的超细NQ产品的干燥技术、纯度及晶形进行了相关表征和分析研究：通过直观观察和粒度表征,发现冷冻干燥和喷雾干燥所得产品含水量少、样品分散性好、粒度分布窄,而普通烘干和真空干燥的产品结块严重,并存在长大趋势,低温等离子技术有助于改善粒子间团聚现象；IR、XRD、ICP-AES等表征表明产品中有机溶剂脱除完全,纯度高,结晶度更好；上述NQ的超细化技术和干燥处理技术也可为其他物质的超细化和干燥处理提供参考。
硝基胍结构式
硝基胍结构式硝基胍的概述硝基胍（guanidine nitrate，GN）是一种具有强氮含量和高氧含量的高能化合物，其化学式为CH5N3O3，分子量为105.07 g/mol。
硝基胍在燃烧过程中能够释放出大量的能量，因此被广泛应用于火箭推进剂、炸药和火药等领域。
本文将对硝基胍的结构式进行探讨。
硝基胍的分子结构硝基胍的结构式如下所示：H|H2N-C(=NH)-NH2|NO2从结构式中可以看出，硝基胍分子由一个胍基团（guanidine）和一个硝基团（nitrate）组成。
胍基团由两个氨基（NH2）和一个亚氨基（=NH）组成，而硝基团则是一个氧化亚氮（NO2）。
硝基胍的合成方法硝基胍的合成方法有多种，以下是其中一种常用的合成方法：1.首先，在氨气的存在下，将氨三乙酸铵和亚硝酸铵反应，生成亚硝基乙酸铵。
CH3COONH4 + NaNO2 -> CH3C(O)NHOH + NaCl + H2O2.然后，亚硝基乙酸铵与氨水反应，生成硝基胍。
CH3C(O)NHOH + NH3 -> CH5N3O3 + H2O3.最后，将硝基胍通过结晶和干燥等处理，得到纯净的硝基胍。
硝基胍的性质和应用硝基胍具有以下性质和应用：性质•硝基胍是一种白色结晶固体，无臭无味。
•硝基胍具有良好的热稳定性和爆炸性能。
•硝基胍在加热或受剧烈冲击时会迅速分解放出大量气体，产生巨大的爆炸能。
应用•硝基胍作为一种高能燃料，被广泛应用于火箭推进剂的制备中。
它能快速燃烧并产生大量的气体，从而产生巨大的推力。
•硝基胍也可用作炸药的成分之一，常与其他炸药如三硝基甲苯（TNT）混合使用，以提高炸药的爆炸性能。
•由于硝基胍具有较高的氮含量，它还可用作含能材料的添加剂，提高含能材料的性能。
硝基胍的安全性硝基胍是一种高能化合物，其在储存和使用过程中需要注意安全性。
以下是一些硝基胍的安全性注意事项：1.避免与易燃、易爆物质接触，防止发生火灾或爆炸事故。
硝基胍的制备
硝基胍的制备
硝基胍是一种重要的化学物质，它是制备高性能燃料和火箭燃料的重要原料。
在本文中，我将详细介绍硝基胍的制备方法。
硝基胍的制备方法：
硝基胍的制备方法主要包括两个步骤，即硝化和还原。
1. 硝化：
将尿素、硝酸和硫酸放入反应釜中，加入适量的水进行搅拌和加热，使反应体系达到一定的温度和压力下进行硝化反应。
反应开始时通过加热使反应体系温度快速升高，到达一定的反应温度后，可以停止加热，维持反应体系温度不变。
反应时间一般为30分钟到1小时。
反应结束后，反应混合物中会产生一些杂质，需要经过过滤、中和、洗涤等步骤进行纯化。
2. 还原：
将硝化后的硝基尿素与还原剂（如乙醇）加入反应釜中，控制反应温度和时间，进行还原反应。
在反应过程中，硝基尿素分子中的硝基会被还原成氨基，生成硝基胍。
反应过程中需要控制还原剂的用量和反应温度，以确保反应的高效和完整。
以上是硝基胍的制备方法步骤，具体的操作过程需要依据实际情况进行调整。
在制备过程中，需要特别注意安全问题，防止化学品的泄漏和事故发生。
总之，硝基胍是一种重要的化学物质，它的制备方法比较复杂，需要了解反应原理和技术操作。
同时，在化学实验过程中，也需要遵守相关安全规定，确保实验的安全和成功。
硝基胍化学式
硝基胍化学式1. 硝基胍的定义硝基胍（Nitroguanidine），化学式为CH4N4O2，是一种无机化合物，属于有机胺类化合物。
它是一种白色结晶固体，具有较强的爆炸性和燃烧性。
2. 硝基胍的结构和性质硝基胍的分子式为CH4N4O2，分子量为104.08 g/mol。
它的结构中含有一个胍基（guanidine）和两个硝基（nitro）基团。
硝基胍的分子结构如下所示：硝基胍是一种不稳定的化合物，易于爆炸和燃烧。
它的燃烧产物主要为氮气、水和二氧化碳。
由于硝基胍的爆炸性质，它常被用作炸药和推进剂的原料。
3. 硝基胍的制备方法硝基胍可以通过多种方法制备，其中一种常用的方法是通过硝化反应合成。
具体步骤如下：1.首先，将胍基（guanidine）溶解在醇溶剂中，如甲醇或乙醇。
2.然后，向溶液中加入浓硝酸，使胍基与硝酸反应生成硝基胍。
3.反应完成后，将溶液过滤并结晶得到纯净的硝基胍。
4. 硝基胍的应用硝基胍具有较高的爆炸性能和燃烧性能，因此广泛应用于军事和民用领域。
4.1 军事应用硝基胍常被用作炸药和推进剂的原料。
它可以作为单独的炸药使用，也可以与其他化合物混合使用以增强爆炸威力。
硝基胍炸药具有高爆速、高爆热和高爆压的特点，被广泛用于军事领域的爆炸装置、弹头和火箭推进剂等。
4.2 民用应用硝基胍的燃烧性能优良，因此也被应用于民用领域。
例如，硝基胍可以用作发动机燃料的添加剂，以提高燃烧效率和推力。
此外，硝基胍还可以用于火柴、信号弹、烟花等民用产品的制造。
5. 硝基胍的安全性由于硝基胍具有较高的爆炸性和燃烧性，因此在使用和储存硝基胍时需要采取严格的安全措施。
以下是一些常见的安全注意事项：•避免与易燃物质接触，以防止意外爆炸。
•储存硝基胍时，应放置在防爆容器中，远离火源和高温环境。
•使用硝基胍时，应戴上适当的防护装备，如手套、护目镜和防护服。
•在处理硝基胍时，应遵循正确的操作程序，并遵守相关法律法规。
结论硝基胍是一种具有较高爆炸性和燃烧性的化合物，常用于军事和民用领域。
制备硝基脲的过程
制备硝基脲的过程制备硝基脲的过程1. 引言硝基脲是一种重要的有机化合物，它在农业、医药和化学领域有着广泛的应用。
它是通过硝酸和脲反应制备而成的。
本文将深入探讨硝基脲的制备过程，包括反应机制、操作步骤和实验条件，并分享对该反应的观点和理解。
2. 反应机制硝基脲的制备反应是一种硝化反应，其反应机制如下：（1）第一步，亚硝酰化：在硝酸的存在下，脲分子中的氨基发生亚硝酰化反应，生成亚硝酰脲：HNO3 + NH2CONH2 → HN(NO)C(O)NH2 + H2O（2）第二步，亚硝基的脱水：亚硝酰脲进一步发生脱水反应，生成硝基脲：HN(NO)C(O)NH2 → H2O + H2NCONHNO23. 操作步骤下面是制备硝基脲的一般操作步骤：步骤一：准备试剂和仪器设备，包括硝酸、脲、溶剂、恒温槽、磁力搅拌器等。
步骤二：将适量的硝酸溶液倒入恒温槽中，并将温度调节至适宜的范围（通常为0-10摄氏度）。
步骤三：向硝酸溶液中加入脲，通过磁力搅拌器搅拌混合。
步骤四：控制反应的时间和温度，通常在反应常温条件下进行一段时间（如30分钟至1小时）。
步骤五：反应结束后，将反应混合物进行过滤、洗涤和干燥，得到硝基脲产物。
4. 实验条件硝基脲的制备过程中，以下实验条件需要考虑：温度：由于反应是可逆反应，适宜的温度可以提高产率和选择性。
通常，反应温度在0-10摄氏度范围内控制。
摩尔比：硝酸和脲的摩尔比对反应结果有明显影响。
过多的硝酸会导致大量的副产物生成，而脲的过量会浪费反应物。
适当的摩尔比可提高产率和纯度。
溶剂：适宜的溶剂可以促进反应的进行，并提高产率。
常用的溶剂包括水、乙醇等。
反应时间：反应时间取决于具体实验条件和反应物浓度。
在常温下，反应时间通常为30分钟至1小时。
5. 观点和理解硝基脲的制备过程相对简单，但仍需要仔细控制实验条件以获得高产率和纯度的产物。
在实验过程中，操作者需要严格遵守安全操作规程，因为硝酸是一种强氧化剂，需要注意防止与易燃物质接触。
硝基胍的制备
硝基胍的制备
硝基胍是一种重要的高能化合物，广泛应用于火箭发动机、炸药、推进剂等领域。
本文将介绍硝基胍的制备方法。
硝基胍的制备方法有多种，其中最常用的是硝酸铵和氨水反应法。
具体步骤如下：
1. 将硝酸铵和氨水按一定比例混合，加热至80℃左右。
2. 在搅拌的同时，缓慢加入硝酸，使反应温度保持在80℃左右。
3. 反应结束后，将反应液冷却至室温，过滤得到硝基胍晶体。
这种方法制备的硝基胍纯度较高，但反应过程中需要控制温度和加硝酸的速度，操作较为复杂。
还有一种硝基胍的制备方法是硝酸铵和尿素反应法。
具体步骤如下：
1. 将硝酸铵和尿素按一定比例混合，加热至150℃左右。
2. 在搅拌的同时，缓慢加热至200℃左右，使反应进行。
3. 反应结束后，将反应液冷却至室温，过滤得到硝基胍晶体。
这种方法制备的硝基胍成本较低，但纯度较低，需要经过多次结晶和过滤才能得到较为纯净的硝基胍。
总的来说，硝基胍的制备方法有多种，不同的方法适用于不同的生
产需求。
在实际生产中，需要根据具体情况选择合适的制备方法，并严格控制反应条件，以确保产品质量和生产安全。
硝酸胍生产工艺
硝酸胍（Nitroguanidine）是一种重要的化学物质，常用于制造推进剂和炸药等应用。
下面是硝酸胍的一种常见生产工艺：
原料准备：
氨水（NH3）：用于提供胍基（guanidine）。
硝酸（HNO3）：用于提供硝酸根离子（NO3-）。
反应步骤：
反应槽：将氨水和硝酸以一定的摩尔比例加入反应槽中。
典型的摩尔比例为1 mol NH3：2 mol HNO3。
反应温度：将反应温度控制在50-70°C范围内，可以通过加热或冷却来控制。
反应时间：反应持续进行一段时间，通常在几小时到一天之间，以确保完全反应。
pH调节：通过控制反应过程中的pH值，通常在中性至弱碱性范围内，有助于促进反应的进行。
结晶与分离：
反应结束后，将产物溶液进行结晶处理。
一种常用的方法是冷却结晶，通过降低温度使得硝酸胍结晶出来。
结晶后，将固体与溶液分离，可以采用过滤或离心等方式进行。
洗涤与干燥：
对结晶后的硝酸胍固体进行洗涤，去除其中的杂质和未反应的化学物质。
常用的洗涤剂包括水、醇类等。
洗涤后，将硝酸胍固体进行干燥，通常通过加热和真空处理等方式，确保其含水量控制在合适范围。
需要注意的是，硝酸胍的生产工艺可能因不同的生产厂家和工艺要求而有所差异。
在实际生产中，还需要考虑安全性、环保性和产品质量等因素，并遵循相关的法规和标准。
因此，具体的硝酸胍生产工艺应根据具体情况进行确定，并参考专业的技术文献和资料进行操作。
硝基胍的应用及研究进展
硝基胍的理化性质及应用1. 硝基胍的理化性质硝基胍（NQ）是一种常用的、重要的火炸药。
分子式为CH4N4O2，相对分子量：104.07，微溶于冷水，溶于热水、硫酸及硝酸，在一般有机溶剂中溶解度不大，微溶于甲醇及丙酮，溶于二甲基甲酞胺。
晶体不吸湿，密度1.55g，熔点232℃，热焓ΔH f=-892.53kJ/kg。
[1]硝基胍有两种晶型，α型是一种长的针状晶体，β型是一种薄的片状晶体。
爆炸时无闪光且无浓烟。
爆燃点275℃，相对密度 1.7159g/cm3，爆速7650m/s(ρ=1.559g/cm3)，爆温2400K，作功能力104%TNT当量，猛度144%，安定性好，感度低，对撞击、摩擦接近钝感。
[2]硝基胍有较强的反应能力，是有机合成和炸药合成的重要中间体。
硝基胍有两性，但酸性和碱性都极弱，在强度上前者与苯酚接近，后者与尿素相当。
从硝基胍出发，通过不同的反应路径，可制备多种多样的烷基和芳基衍生物。
[3]硝基胍的结构[3]如下图所示。
2. 硝基胍的改性工艺工业上生产的粗制硝基胍[4]为细小长针、中空的α晶型,假密度很低，在0.15g/cm3左右，一团一团地粘结在一起，流散性很差，无法满足某些应用领域，故此需要对工业品进行改性。
目前文献报道的改性工艺主要有重结晶、共晶、超细化、溶剂表面物理侵蚀等。
1959年西德公布了NQ重结晶专利，NQ在0.3%聚乙烯醇(PV A)水溶液中重结晶，可改变其针状结晶习性，获得流散性较好的六面体棱形晶体。
中国工程物理研究院化工材料研究所的张明等人[5]在此基础上对工艺条件进行了改进，新的工艺条件为：用温度大于98℃的水溶解硝基胍，其中NQ与H2O的质量比为1:14，PV A在水溶液中的浓度为0.01%-0.1%，PH=8（氨水调节），在搅拌条件下结晶，降温速率控制在0.5-1.0℃/min(98-50℃)，50℃后快速冷却。
用本工艺制得的颗粒状NQ晶体密度为1.764g/cm3，假密度为0.8-0.9g/cm3，经粗、细颗粒级配的NQ 振动装药密度可达1.1g/cm3以上。
硝基胍生产工艺
硝基胍生产工艺
硝基胍是一种重要的高能化学品，具有较高的爆炸威力和燃烧热值，广泛应用于军事、航空、火箭、炸药等领域。
下面介绍一种常用的硝基胍生产工艺。
1. 原材料准备
硝基胍的原材料主要包括亚硝酸钠、尿素、苯甲醛、氢氧化钠和硝酸等。
其中亚硝酸
钠和尿素是硝基胍的主要原料，苯甲醛是氧化剂，氢氧化钠是中和剂，硝酸则是催化剂。
2. 原料混合
将亚硝酸钠加入水中，搅拌溶解后分别加入尿素、苯甲醛、氢氧化钠和硝酸，搅拌均匀。
控制反应温度不超过60℃，并保持pH在6.5左右。
3. 精炼和干燥
反应结束后，将反应混合物进行过滤或离心，得到硝基胍的粉末。
为了提高其纯度，
可进行一定的精炼和干燥处理。
4. 产品检验
对硝基胍进行检验，包括外观、纯度、湿度、颗粒度等指标的检测，以确保产品符合
要求。
以上为硝基胍生产的基本流程，具体操作中还需注意以下事项：
1. 要严格控制反应过程中的温度、pH值及加料速度等因素，以保证反应的效果和产
品纯度。
2. 要注意安全防护措施，防止产生爆炸等意外事故。
3. 要严格执行环境保护法规，控制废水和废气的排放，并选用高效节能的设备和技术。
总之，硝基胍的生产过程需要严格控制各个环节，保证生产效率和产品质量，同时加
强安全防护和环保意识，以推动化学工业健康发展。
胍类化合物的制备及在有机合成中的应用
No. 6
沈宗旋等: 胍类化合物的制备及在有机合成中的应用
3 91
Scheme 8
Scheme 6
2000 年, 该小组将双环胍 14 和 15 用在该反应 中( Scheme 7) . TBD ( 14) , MTBD ( 15) 的碱性是 TMG ( 13) 的 100 倍, 更为广泛地用作强有机碱, 效果也更 好[ 24] .
1 胍的合成
1. 1 传统的合成方法 胍由胺 ( 氨 ) 与腈 胺[ 2, 3] 、异 硫氰 酸 酯 及 异 硫
脲[ 4~ 7] 、氨基亚胺 甲磺酸[ 8, 9] 等胍基化试剂作 用合 成. 咪 类胍 基化 试剂 的 应用[ 10~ 12] , 使反 应 活性 提 高, 纯化方法简单, 提高了胍的产率.
3 光学活性胍的合成及其在不对称反应中 的应用
3. 1 不对称 Henry 反应 1992 年, N jera 等合成了有 C2 对称轴的手性胍
19( Scheme 10) 和无 C2 对称轴的手性胍 20 ( Scheme 11) , 用来催化不对称 Henry 反应( Scheme 12) . 当胍 为有 C 2 对称 轴的 19 时, 产物 21 的 ee 值最 高为 54% , 降低反应温度, 选择性明显提高[ 41] .
2. 6 将肽链从树脂上切落 胍类 化合物 也在 多肽固 相合成 中得到 应用.
3 92
有机化学
Vol. 22, 2002
Felder 等 在 1984 年报 道了 以 CASET ( OCH2CH2SO C6H4CO p ) 为接头在树脂上合成的脑啡肽类似物可 用 TMG 切落[ 33] . 同年, Merrifield 等用 TMG 实现了肽 链从 2 [ 4 ( 羟甲基) 苯基乙酰氧基] 丙酰基树脂上的 切落[ 34] . 2. 7 在核苷酸和脱氧核苷酸的合成中的应用
硝基胍发射药制备工艺过程中的流变本构方程研究
ｄｏｉ:１０.３９６９/ｊ.ｉｓｓｎ.１００１￣８３５２.２０２３.０６.００６硝基胍发射药制备工艺过程中的流变本构方程研究❋谢中元①㊀李㊀萌①㊀赵凯晨②㊀白静静③㊀李振中③①西安近代化学研究所(陕西西安ꎬ７１００６５)②中北大学材料科学与工程学院(山西太原ꎬ０３００５１)③太原工业学院材料工程系(山西太原ꎬ０３０００８)[摘㊀要]㊀以硝基胍发射药实际生产加工过程中不同时段的药料为研究对象ꎬ采用自主研发的固体推进剂专业双料筒毛细管流变仪测试药料的流变特性ꎬ并对流变特性曲线进行拟合ꎬ获得硝基胍发射药的流变本构方程ꎮ结果表明:硝基胍发射药具有典型的假塑性流体特征ꎻ延长捏合时间有利于高分子链充分溶胀ꎻ剪切应力￣剪切速率曲线采用自构函数ｙ＝Ａｌｎ２ｘ＋Ｂｌｎｘ＋Ｃ时的拟合效果较好ꎻ剪切黏度￣剪切速率曲线采用Ｗｉｌｌｉａｍｓｏｎ流变本构方程时的拟合效果好ꎮ[关键词]㊀硝基胍发射药ꎻ毛细管流变仪ꎻ流变性能ꎻ本构方程[分类号]㊀ＴＪ５５ꎻＴＱ５６２ꎻＯ３７３ＲｈｅｏｌｏｇｉｃａｌＣｏｎｓｔｉｔｕｔｉｖｅＥｑｕａｔｉｏｎｏｆＮｉｔｒｏｇｕａｎｉｄｉｎｅ￣ＢａｓｅｄＧｕｎＰｒｏｐｅｌｌａｎｔｄｕｒｉｎｇＰｒｏｄｕｃｔｉｏｎＸＩＥＺｈｏｎｇｙｕａｎ①ꎬＬＩＭｅｎｇ①ꎬＺＨＡＯＫａｉｃｈｅｎ②ꎬＢＡＩＪｉｎｇｊｉｎｇ③ꎬＬＩＺｈｅｎｚｈｏｎｇ③①Ｘｉ ａｎＭｏｄｅｒｎＣｈｅｍｉｓｔｒｙＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ(ＳｈａａｎｘｉＸｉ ａｎꎬ７１００６５)②ＳｃｈｏｏｌｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇꎬＮｏｒｔｈＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＣｈｉｎａ(ＳｈａｎｘｉＴａｉｙｕａｎꎬ０３００５１)③ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇꎬＴａｉｙｕａｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ(ＳｈａｎｘｉＴａｉｙｕａｎꎬ０３０００８)[ＡＢＳＴＲＡＣＴ]㊀Ｔｈｅｒｈｅｏｌｏｇｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｎｉｔｒｏｇｕａｎｉｄｉｎｅ￣ｂａｓｅｄｇｕｎｐｒｏｐｅｌｌａｎｔｗｅｒｅｔｅｓｔｅｄｕｓｉｎｇａｓｅｌｆ￣ｄｅｖｅｌｏｐｅｄｐｒｏ￣ｆｅｓｓｉｏｎａｌｄｏｕｂｌｅｂａｒｒｅｌｃａｐｉｌｌａｒｙｒｈｅｏｍｅｔｅｒａｔｄｉｆｆｅｒｅｎｔｐｅｒｉｏｄｓｄｕｒｉｎｇｔｈｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｏｆｎｉｔｒｏｇｕａｎｉｄｉｎｅ￣ｂａｓｅｄｇｕｎｐｒｏｐｅｌｌａｎｔ.Ｔｈｅｒｈｅｏｌｏｇｉｃａｌｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｃｕｒｖｅｗａｓｆｉｔｔｅｄꎬａｎｄｔｈｅｒｈｅｏｌｏｇｉｃａｌｃｏｎｓｔｉｔｕｔｉｖｅｅｑｕａｔｉｏｎｏｆｎｉｔｒｏｇｕａｎｉｄｉｎｅ￣ｂａｓｅｄｇｕｎｐｒｏｐｅｌ￣ｌａｎｔｗａｓｏｂｔａｉｎｅｄ.Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｉｎｄｉｃａｔｅｔｈａｔｎｉｔｒｏｇｕａｎｉｄｉｎｅ￣ｂａｓｅｄｇｕｎｐｒｏｐｅｌｌａｎｔｅｘｈｉｂｉｔｓｔｙｐｉｃａｌｐｓｅｕｄｏｐｌａｓｔｉｃｆｌｕｉｄｃｈａｒａｃ￣ｔｅｒｉｓｔｉｃｓ.Ｅｘｔｅｎｄｉｎｇｔｈｅｋｎｅａｄｉｎｇｔｉｍｅｉｓｂｅｎｅｆｉｃｉａｌｆｏｒｔｈｅｆｕｌｌｓｗｅｌｌｉｎｇｏｆｔｈｅｐｏｌｙｍｅｒｃｈａｉｎ.Ｔｈｅｆｉｔｔｉｎｇｒｅｓｕｌｔｓｏｆｔｈｅｓｈｅａｒｓｔｒｅｓｓ￣ｓｈｅａｒｒａｔｅｃｕｒｖｅｂｙｔｈｅｓｅｌｆ￣ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｎｇｆｕｎｃｔｉｏｎｙ＝Ａｌｎ２ｘ＋Ｂｌｎｘ＋Ｃａｒｅｇｏｏｄ.ＷｈｅｎｕｓｉｎｇｔｈｅＷｉｌｌｉａｍｓｏｎｒｈｅｏｌｏ￣ｇｉｃａｌｃｏｎｓｔｉｔｕｔｉｖｅｅｑｕａｔｉｏｎꎬｔｈｅｆｉｔｔｉｎｇｒｅｓｕｌｔｓｏｆｔｈｅｓｈｅａｒｖｉｓｃｏｓｉｔｙ￣ｓｈｅａｒｒａｔｅｃｕｒｖｅｓａｒｅｇｏｏｄ.[ＫＥＹＷＯＲＤＳ]㊀ｎｉｔｒｏｇｕａｎｉｄｉｎｅ￣ｂａｓｅｄｇｕｎｐｒｏｐｅｌｌａｎｔꎻｃａｐｉｌｌａｒｙｒｈｅｏｍｅｔｅｒꎻｒｈｅｏｌｏｇｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓꎻｃｏｎｓｔｉｔｕｔｉｖｅｅｑｕａｔｉｏｎ０㊀引言材料的流变特性与组成配方㊁微观结构㊁工艺过程及产品品质息息相关[１￣２]ꎮ三基发射药通常是指以硝化棉㊁硝化甘油(或硝酸酯)和固体含能材料(硝基胍㊁黑索今等)为主要组分的固体发射药[３]ꎬ其特点在于能量的调节范围大ꎬ能够取得能量高㊁烧蚀小的效果[４]ꎮ该体系属于复杂流变体系ꎬ且为含能体系ꎬ加工成型过程对流变特性的研究提出了更高的要求[５￣７]ꎮ如何安全㊁准确地测量含能材料的流变特性是国防工业含能材料领域一直期待解决的问题ꎮ历经多年共同研究ꎬ成功开发了一套表征含能材料流变特性的双料筒毛细管流变仪ꎮ在含能材料的产品生产工艺研究及相关装备㊁设备开发领域ꎬ科技人员需要对含能材料流变特性曲线进行拟合ꎬ找到吻合度高的流变本构方程ꎬ用于产品生产工艺的仿真计算ꎬ这对发射药制备工艺参第５２卷㊀第６期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀爆㊀破㊀器㊀材㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀Ｖｏｌ.５２㊀Ｎｏ.６㊀２０２３年１２月㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀ＥｘｐｌｏｓｉｖｅＭａｔｅｒｉａｌｓ㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀Ｄｅｃ.２０２３❋收稿日期:２０２３￣０４￣１７基金项目:西安近代化学研究所开放合作创新基金(２０４￣Ｊ￣２０１９￣０３８７￣１/６￣１８)第一作者:谢中元(１９８２－)ꎬ男ꎬ博士ꎬ研究员ꎬ主要从事火炸药工艺技术研究ꎮＥ￣ｍａｉｌ:４０８６７１３５５＠ｑｑ.ｃｏｍ通信作者:李振中(１９７２－)ꎬ男ꎬ博士ꎬ教授ꎬ主要从事高性能高分子材料及流变表征研究ꎮＥ￣ｍａｉｌ:ｌｚｚｌｙｆ＠１２６.ｃｏｍ数的确定㊁成型设备及模具的设计㊁产品质量监控以及工艺安全性设计等具有重要的理论指导意义[８￣９]ꎬ可为当下的国防工业含能材料领域积极推进的人机黑工程提供重要的流变技术支持ꎮ为此ꎬ在硝基胍发射药实际生产加工过程中的不同时段取料ꎬ采用自主研发的固体推进剂专业双料筒毛细管流变仪测试流变特性ꎬ监测在实际加工过程中药料流变行为随捏合时间延长的变化情况ꎮ并且进一步分析药料流变特性曲线ꎬ获得硝基胍发射药的流变本构方程ꎬ以期为硝基胍发射药的生产工艺研究和相关的装备设计提供重要的流变技术参考ꎮ１㊀实验部分１.１㊀原料与仪器硝基胍发射药ꎬ西安近代化学研究所ꎬ原料组成(质量分数)为:硝化纤维素２５％㊁硝化甘油２５％㊁硝基胍４０％和乙酸乙酯有机溶剂１０％ꎮ捏合机ꎬ容积２Ｌꎬ投料１ｋｇꎬＺ型捏合转子ꎬ转速３５ｒ/ｍｉｎꎮ采用自主研发的固体推进剂专业双料筒毛细管流变仪测试硝基胍发射药流变特性ꎬ装置见图１ꎮ该流变仪是专门针对含能材料的流变特性测试而研发的ꎬ采用国际通行成熟的双料筒毛细管流变测试原理ꎬ温度控制精度优于ʃ０.１ħꎬ压力传感器的精度优于０.２５％ꎬ速度控制精度优于０.０１％ꎮ㊀㊀图１㊀双料筒毛细管流变仪Ｆｉｇ.１㊀Ｄｏｕｂｌｅｂａｒｒｅｌｃａｐｉｌｌａｒｙｒｈｅｏｍｅｔｅｒ１.２㊀实验过程采用捏合工艺制备硝基胍发射药样品ꎮ捏合温度为室温ꎬ在不同捏合时间(１.０㊁１.５ｈ和２.０ｈ)分别取料ꎬ进行流变特性测试ꎮ具体测试过程:选用孔径３ｍｍ的口模(１ｍｍ长毛细管㊁２０ｍｍ长毛细管)装入流变仪ꎬ将仪器预热至恒定的实验温度(２０㊁３０ħ和４０ħ)ꎻ将测试药料装入料筒中ꎬ预压㊁预热处理１０ｍｉｎꎻ设定剪切速率范围０.２ ２０.０ｓ－１ꎬ从低速到高速进行分段恒速测试ꎮ２㊀结果与讨论２.１㊀硝基胍发射药流变特性测试捏合时间是硝基胍发射药制备过程中的重要工艺参数ꎮ对不同捏合时间(１.０㊁１.５ｈ和２.０ｈ)下制备的发射药进行了流变特性测试ꎬ测试温度分别为２０㊁３０ħ和４０ħꎮ表１为捏合时间１.５ｈ的发射药在３０ħ恒温测试条件下的流变特性参数ꎮ可以看出ꎬ随剪切速率的增大ꎬ剪切应力及入口压力降逐渐增加ꎬ非牛顿指数和剪切黏度逐渐减小ꎬ硝基胍发射药表现出典型的剪切变稀行为[１０]ꎮ表１㊀发射药的流变特性参数Ｔａｂ.１㊀Ｒｈｅｏｌｏｇｉｃａｌｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆｔｈｅｇｕｎｐｒｏｐｅｌｌａｎｔ剪切速率/ｓ－１剪切应力/ＭＰａ入口压力降/ＭＰａ非牛顿指数ｎ校正后剪切速率/ｓ－１剪切黏度/(Ｐａ ｓ)０.１８７５０.０３４７０.１３１０.３００.２９６９１０１０４４.１２０.４５０００.０４７４０.２２５０.２５０.７８７５６３４９２.０６０.９３７５０.０５３４０.２８３０.２１１.８１９２２７４８４.６１１.９８７５０.０６１３０.３７７０.１７４.４１３４１３５９４.９６４.３１２５０.０６７９０.４７４０.１２１２.２１８８５７２８.８８９.３００００.０７３４０.５７３０.０８３６.０３７５１９４２.４２１９.９８７５０.０７９５０.６６１０.０４１３９.９１２５５７１.７９㊀㊀将各样品测试数据中校正后的剪切速率与剪切黏度绘制曲线ꎬ结果如图２所示ꎮ可以看出ꎬ所有物料在测试过程中均表现出假塑性流体特征ꎬ剪切黏度随剪切速率增大而减小ꎮ在剪切流动测试过程中ꎬ原本呈无规卷曲构象的高分子链被迫伸展ꎬ高分子内部的链缠结结构遭到破坏ꎬ剪切黏度减小ꎻ且伴随剪切速率的不断增加ꎬ高分子链缠结结构的破坏速度远大于重建速度ꎬ所以剪切黏度不断减小ꎬ表现出剪切变稀的流变特性[１１]ꎮ通常ꎬ体系温度越高ꎬ高分子材料黏度越低ꎮ图２中ꎬ不同捏合时间的药料均以测试温度为２０ħ时的黏度最大ꎮ其中ꎬ捏合时间１.０ｈ的药料ꎬ随测试温度不同ꎬ剪切黏度￣剪切速率曲线相互之间没有明显差别ꎮ这可能是由于捏合时间较短ꎬ药料各组分之间尚未建立充分有效的相互作用ꎬ体系内高分子链溶胀不充分ꎬ所以各曲线无法相互区分ꎮ随着捏合时间的延长ꎬ捏合时间１.５５３２０２３年１２月㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀硝基胍发射药制备工艺过程中的流变本构方程研究㊀谢中元ꎬ等㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀(ａ)１.０ｈ㊀㊀㊀(ｂ)１.５ｈ㊀㊀㊀(ｃ)２.０ｈ图２㊀不同捏合时间制备的发射药的流变特性Ｆｉｇ.２㊀Ｒｈｅｏｌｏｇｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｔｈｅｇｕｎｐｒｏｐｅｌｌａｎｔｐｒｅｐａｒｅｄａｔｄｉｆｆｅｒｅｎｔｋｎｅａｄｉｎｇｔｉｍｅｓｈ和２.０ｈ的药料在各测试温度下的剪切黏度￣剪切速率曲线差别比较明显ꎬ尤其是在低剪切速率区域ꎮ这可能是由于捏合时间延长ꎬ有利于体系内部高分子链的充分溶胀ꎮ２.２㊀硝基胍发射药的流变本构方程２.２.１㊀剪切应力￣剪切速率曲线的拟合首先ꎬ对捏合时间１.５ｈ制备的药料在３０ħ测得的剪切应力￣剪切速率曲线进行拟合ꎬ拟合结果如图３(ａ)和表２所示ꎮ可以看出ꎬＢｉｎｇｈａｍ本构方程拟合度最低(Ｒ２＝０.４９１１)ꎮ由于Ｂｉｎｇｈａｍ的模型用于拟合黏度保持不变的流体ꎬ硝基胍发射药物料有着明显的剪切变稀效应ꎬ剪切黏度随着剪切速率的增大而减小ꎬ故不能选用Ｂｉｎｇｈａｍ模型进行拟合ꎮ㊀㊀㊀(ａ)不同模型发射药㊀㊀㊀(ｂ)自构函数下不同捏合时间的发射药图３㊀发射药的剪切应力￣剪切速率拟合曲线Ｆｉｇ.３㊀Ｓｈｅａｒｓｔｒｅｓｓ￣ｓｈｅａｒｒａｔｅｆｉｔｔｉｎｇｃｕｒｖｅｓｏｆｔｈｅｇｕｎｐｒｏｐｅｌｌａｎｔ表２㊀发射药剪切应力￣剪切速率曲线的拟合结果Ｔａｂ.２㊀Ｆｉｔｔｉｎｇｒｅｓｕｌｔｓｏｆｓｈｅａｒｓｔｒｅｓｓ￣ｓｈｅａｒｒａｔｅｃｕｒｖｅｓｏｆｔｈｅｇｕｎｐｒｏｐｅｌｌａｎｔ模型方程模型参数拟合度Ｒ２Ｂｉｎｇｈａｍｙ＝ｙ０＋Ａｘｙ０＝５３６６４.７９００ꎻＡ＝２１４.７３７００.４９１１Ｈｅｒｓｃｈｅｌ￣Ｂｕｌｋｌｅｙｙ＝ｙ０＋Ｋｘｎｙ０＝０ꎻＫ＝４８４１.３３０３ꎻｎ＝０.１１０８０.９２１９自构函数ｙ＝Ａｌｎ２ｘ＋Ｂｌｎｘ＋ＣＡ＝－６９４.５５３８ꎻＢ＝９６６１.０５０２ꎻＣ＝４８２９６.６３７８０.９９７７Ｈｅｒｓｃｈｅｌ￣Ｂｕｌｋｌｅｙ本构方程拟合程度相对较高(Ｒ２＝０.９２１９)ꎬ屈服应力ｙ０＝０ꎬ此时方程简化为幂律方程ꎬ这也是最常用的高分子流适体流动方程ꎮ为了进一步提高数据的拟合精度ꎬ选用自构函数对硝基胍发射药的剪切应力￣剪切速率曲线进行了拟合ꎬ取得了非常好的拟合效果(Ｒ２＝０.９９７７)ꎮ㊀㊀进一步ꎬ采用自构函数对其他药料在３０ħ时的剪切应力￣剪切速率曲线进行拟合ꎬ结果如图３(ｂ)和表３所示ꎮ可以看出ꎬ采用自构本构方程对所有药料的流变行为拟合均得到了良好的拟合效果ꎬＲ２６３ ㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀爆㊀破㊀器㊀材㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第５２卷第６期表３㊀不同捏合时间制备的发射药的自构函数拟合结果Ｔａｂ.３㊀Ｆｉｔｔｉｎｇｒｅｓｕｌｔｓｏｆｓｅｌｆ￣ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｎｇｆｕｎｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅｇｕｎｐｒｏｐｅｌｌａｎｔｐｒｅｐａｒｅｄａｔｄｉｆｆｅｒｅｎｔｋｎｅａｄｉｎｇｔｉｍｅｓ捏合时间/ｈ模型参数ＡＢＣ拟合度Ｒ２１.０－８４０.７００３１０１０８.９９９９４７０７０.２３８２０.９９５９１.５－６９４.５５３６９６６１.０５０１４８２９６.６３７６０.９９７７２.０－４６５.８２０６８３２８.６２８４５０４４７.０２９８０.９９９７均在０.９９以上ꎮ２.２.２㊀剪切黏度￣剪切速率曲线拟合同样ꎬ首先对捏合时间１.５ｈ的药料在３０ħ测得的剪切黏度￣剪切速率曲线进行拟合ꎬ拟合结果如图４(ａ)和表４所示ꎮ㊀㊀(ａ)不同模型发射药㊀㊀(ｂ)Ｗｉｌｌｉａｍｓｏｎ模型不同捏合时间发射药图４㊀发射药的剪切黏度￣剪切速率拟合曲线Ｆｉｇ.４㊀Ｓｈｅａｒｖｉｓｃｏｓｉｔｙ￣ｓｈｅａｒｒａｔｅｆｉｔｔｉｎｇｃｕｒｖｅｓｏｆｔｈｅｇｕｎｐｒｏｐｅｌｌａｎｔ㊀㊀可以看出ꎬ各模型均取得了不错的拟合效果ꎮ但是ꎬ采用Ｃａｒｒｅａｕ￣Ｙａｓｕｄａ本构方程拟合得到的无穷大剪切速率时的剪切黏度Ａ２＝６６０.３１８４Ｐａ ｓꎬ该数值已经高于实际测量的高剪切速率１３９.９１２５ｓ－１下的剪切黏度５７１.７９００Ｐａ ｓ(表１)ꎬ故该本构方程不适用于拟合硝基胍发射药的剪切黏度￣剪切速率曲线ꎮ同样ꎬＣｒｏｓｓ模型拟合得到的无穷大剪切速率时的剪切黏度Ａ２＝１１６７.６３００Ｐａ ｓꎬ亦远高表４㊀发射药剪切黏度￣剪切速率曲线的拟合结果Ｔａｂ.４㊀Ｆｉｔｔｉｎｇｒｅｓｕｌｔｓｏｆｓｈｅａｒｖｉｓｃｏｓｉｔｙ￣ｓｈｅａｒｒａｔｅｃｕｒｖｅｓｏｆｔｈｅｇｕｎｐｒｏｐｅｌｌａｎｔ模型方程模型参数拟合度Ｒ２Ｃａｒｒｅａｕ￣Ｙａｓｕｄａｙ＝Ａ２＋(Ａ１－Ａ２)[１＋(ｔｘ)ａ]ｎ－１ａＡ１＝１２５０５５.３１００ꎻＡ２＝６６０.３１８４ꎻｔ＝６.２７２０ꎻａ＝２３.３７８２ꎻｎ＝０.０３６７０.９９４７Ｃｒｏｓｓｙ＝Ａ２＋Ａ１－Ａ２１＋(ｔｘ)ｍＡ１＝４９０２.４５００ꎻＡ２＝１１６７.６３００ꎻｔ＝３.３８４５ꎻｍ＝１.１３１２０.９９２４Ｗｉｌｌｉａｍｓｏｎｙ＝Ａ１１＋(ｔｘ)１－ｎＡ１＝２５０４０９.７９４７ꎻｔ＝５.６１６５ꎻｎ＝０.０５９２０.９９８１于实际测量的高剪切速率下的剪切黏度ꎬ所以也不能选用该模型进行拟合ꎮ相比之下ꎬ采用Ｗｉｌｌｉａｍ￣ｓｏｎ本构方程得到的拟合效果最佳Ｒ２＝０.９９８１ꎮ㊀㊀进一步采用Ｗｉｌｌｉａｍｓｏｎ模型对其他药料在３０ħ时的剪切黏度￣剪切速率曲线进行拟合ꎬ结果如图４(ｂ)和表５所示ꎮ可以看出ꎬＷｉｌｌｉａｍｓｏｎ本构方程对各药料的剪切黏度￣剪切速率曲线均得到了较好的拟合效果ꎬＲ２均在０.９９以上ꎮ另外ꎬ通过对比不同捏合时间制备的硝基胍发射药的拟合结果发现ꎬ随捏合时间延长ꎬ零剪切黏度Ａ１和松弛时间ｔ不断增加ꎬ说明捏合时间越长ꎬ捏合越充分ꎬ药料各组分表５㊀不同捏合时间制备的发射药的Ｗｉｌｌｉａｍｓｏｎ模型拟合结果Ｔａｂ.５㊀ＦｉｔｔｉｎｇｒｅｓｕｌｔｓｏｆＷｉｌｌｉａｍｓｏｎｍｏｄｅｌｆｏｒｔｈｅｇｕｎｐｒｏｐｅｌｌａｎｔｐｒｅｐａｒｅｄａｔｄｉｆｆｅｒｅｎｔｋｎｅａｄｉｎｇｔｉｍｅｓ捏合时间/ｈ模型参数Ａ１/(Ｐａ ｓ)ｔ/ｓｎ拟合度Ｒ２１.０１９８３４０.５９８１３.１３１２３０.０４２５０.９９５４１.５２５０４０９.７９４７５.６１６０５０.０５９２０.９９８１２.０４６０４８２.２９９２１０.１６９０８０.０９３８０.９９９８７３２０２３年１２月㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀硝基胍发射药制备工艺过程中的流变本构方程研究㊀谢中元ꎬ等㊀㊀㊀㊀㊀㊀之间的相互作用越强ꎬ混合越均匀ꎬ黏度越大ꎬ松弛时间越长ꎮ３ 结论选取不同捏合时间制备的硝基胍发射药为研究对象ꎬ采用自主研发的固体推进剂专业双料筒毛细管流变仪ꎬ实现了对药料流变性能的安全㊁准确测量ꎬ获得了发射药的流变特性曲线ꎮ发现发射药具有典型的假塑性流体特征ꎻ实现了对发射药的流变特性曲线高吻合度的拟合ꎬ发射药剪切应力￣剪切速率曲线采用自构函数拟合效果较佳ꎬ不同工况条件制备的药料的拟合度Ｒ２均在０.９９以上ꎻ剪切黏度￣剪切速率曲线采用Ｗｉｌｌｉａｍｓｏｎ流变本构方程拟合较好ꎬＲ２＝０.９９９８ꎮ参考文献[１]㊀陈晋南ꎬ何吉宇.聚合物流变学及其应用[Ｍ].北京:中国轻工业出版社ꎬ２０１８.ＣＨＥＮＪＮꎬＨＥＪＹ.Ｐｏｌｙｍｅｒｒｈｅｏｌｏｇｙａｎｄｉｔｓａｐｐｌｉｃａ￣ｔｉｏｎｓ[Ｍ].Ｂｅｉｊｉｎｇ:ＣｈｉｎａＬｉｇｈｔＩｎｄｕｓｔｒｙＰｒｅｓｓꎬ２０１８. [２]㊀吴其晔ꎬ巫静安.高分子材料流变学[Ｍ].北京:高等教育出版社ꎬ２００２.ＷＵＱＹꎬＷＵＪＡ.Ｐｏｌｙｍｅｒｒｈｅｏｌｏｇｙ[Ｍ].Ｂｅｉｊｉｎｇ:ＨｉｇｈｅｒＥｄｕｃａｔｉｏｎＰｒｅｓｓꎬ２００２.[３]㊀常飞.七孔硝基胍发射药模具内流动过程数值仿真与优化[Ｄ].南京:南京理工大学ꎬ２０１６.ＣＨＡＮＧＦ.Ｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎａｎｄｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｏｆｅｘ￣ｔｒｕｓｉｏｎｉｎｔｈｅｓｅｖｅｎ￣ｈｏｌｅｎｉｔｒｏｇｕａｎｉｄｉｎｅｇｕｎｐｒｏｐｅｌｌａｎｔｍｏｌｄ[Ｄ].Ｎａｎｊｉｎｇ:ＮａｎｊｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎬ２０１６.[４]㊀张丹丹ꎬ何卫东.硝基胍七孔发射药挤压成型过程的数值模拟[Ｊ].火炸药学报ꎬ２０１４ꎬ３７(６):８２￣８６.ＺＨＡＮＧＤＤꎬＨＥＷＤ.Ｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆ７￣ｈｏｌｅｎｉｔｒｏｇｕａｎｉｄｉｎｅ￣ｂａｓｅｄｇｕｎｐｒｏｐｅｌｌａｎｔｉｎｅｘｔｒｕｓｉｏｎｆｏｒｍｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓ[Ｊ].ＣｈｉｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌｏｆＥｘｐｌｏｓｉｖｅｓ＆Ｐｒｏｐｅｌ￣ｌａｎｔｓꎬ２０１４ꎬ３７(６):８２￣８６.[５]㊀郑双ꎬ魏学涛ꎬ魏伦ꎬ等.高能硝胺发射药流变性能研究[Ｊ].火工品ꎬ２０１６(３):３５￣３８.ＺＨＥＮＧＳꎬＷＥＩＸＴꎬＷＥＩＬꎬｅｔａｌ.Ｓｔｕｄｙｏｎｔｈｅｒｈｅｏ￣ｌｏｇｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｙｏｆｈｉｇｈｅｎｅｒｇｙｎｉｔｒａｍｉｎｅｐｒｏｐｅｌｌａｎｔ[Ｊ].Ｉｎｉｔｉａｔｏｒｓ＆Ｐｙｒｏｔｅｃｈｎｉｃｓꎬ２０１６(３):３５￣３８. [６]㊀魏学涛ꎬ刘毅ꎬ袁忍让ꎬ等.ＥＴＰＥ发射药表观黏度的实验研究[Ｊ].火炸药学报ꎬ２０１１ꎬ３４(３):６１￣６４.ＷＥＩＸＴꎬＬＩＵＹꎬＹＵＡＮＲＲꎬｅｔａｌ.ＥｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓｔｕｄｙｏｎｔｈｅａｐｐａｒｅｎｔｖｉｓｃｏｓｉｔｙｏｆＥＴＰＥｐｒｏｐｅｌｌａｎｔ[Ｊ].Ｃｈｉ￣ｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌｏｆＥｘｐｌｏｓｉｖｅｓ＆Ｐｒｏｐｅｌｌａｎｔｓꎬ２０１１ꎬ３４(３):６１￣６４.[７]宋长文ꎬ卿辉ꎬ田长华ꎬ等.黏合剂和钝ＲＤＸ对ＥＴＰＥ发射药流变性能的影响[Ｊ].中国胶粘剂ꎬ２０１６ꎬ２５(３):１￣４.ＳＯＮＧＣＷꎬＱＩＮＧＨꎬＴＩＡＮＣＨꎬｅｔａｌ.ＩｎｆｌｕｅｎｃｅｓｏｆａｄｈｅｓｉｖｅａｎｄｉｎｓｅｎｓｉｔｉｖｅＲＤＸｏｎｒｈｅｏｌｏｇｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆＥＴＰＥｐｒｏｐｅｌｌａｎｔ[Ｊ].ＣｈｉｎｅｓｅＡｄｈｅｓｉｖｅｓꎬ２０１６ꎬ２５(３):１￣４.[８]㊀王倩.基于ＰＯＬＹＦＬＯＷ的发射药挤出过程模拟[Ｄ].南京:南京理工大学ꎬ２０１４.ＷＡＮＧＱ.ＮｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｎｔｈｅｅｘｔｒｕｓｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｏｆｐｒｏｐｅｌｌａｎｔｂａｓｅｄｏｎＰＯＬＹＦＬＯＷ[Ｄ].Ｎａｎｊｉｎｇ:Ｎａｎ￣ｊｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎬ２０１４. [９]㊀魏荣君.超临界流体辅助含能聚合物代料挤出成型研究[Ｄ].南京:南京理工大学ꎬ２０１６.ＷＥＩＲＪ.Ｅｘｔｒｕｓｉｏｎｏｆｅｎｅｒｇｅｔｉｃｐｏｌｙｍｅｒｓｕｂｓｔｉｔｕｔｅａｓｓｉｓ￣ｔｅｄｂｙｔｈｅｓｕｐｅｒｃｒｉｔｉｃａｌｆｌｕｉｄ[Ｄ].Ｎａｎｊｉｎｇ:ＮａｎｊｉｎｇＵｎｉ￣ｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎬ２０１６.[１０]㊀ＮＯＭＵＲＡＫꎬＫＡＬＩＡＲＫꎬＮＡＫＡＮＯＡꎬｅｔａｌ.Ｄｙｎａ￣ｍｉｃｔｒａｎｓｉｔｉｏｎｉｎｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆａｎｅｎｅｒｇｅｔｉｃｃｒｙｓｔａｌｄｕｒｉｎｇｃｈｅｍｉｃａｌｒｅａｃｔｉｏｎｓａｔｓｈｏｃｋｆｒｏｎｔｐｒｉｏｒｔｏｄｅｔｏｎａ￣ｔｉｏｎ[Ｊ].ＰｈｙｓｉｃａｌＲｅｖｉｅｗＬｅｔｔｅｒｓꎬ２００７ꎬ９(１４):１４８３０３.[１１]㊀ＳＴＲＡＣＨＡＮＡꎬＫＯＢＥＲＥＭꎬＶＡＮＤＡꎬｅｔａｌ.Ｔｈｅｒ￣ｍａｌｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｏｆＲＤＸｆｒｏｍｒｅａｃｔｉｖｅｍｏｌｅｃｕｌａｒｄｙ￣ｎａｍｉｃｓ[Ｊ].ＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｈｅｍｉｃａｌＰｈｙｓｉｃｓꎬ２００５ꎬ１２２(５):０５４５０２.８３ ㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀爆㊀破㊀器㊀材㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第５２卷第６期。
胍基化合物的制备方法及其应用
另 外 氯 化 氰 和 溴 化 氰 与 相 应 的胺 反 应 也 可 以合 成 胍 基 化 合 物 。如 用 氯 化 氰 和 苯 胺 反应 合 成 二 苯 胍 ［ ７ ］ 。
２２ 由硫 脲 类合 成 胍 基 化 合 物 ．
Ｓ 烷 基 异 硫 脲 同胺 的反 应 是 制 备 烷 基 胍 的经 典 方 一 法 ［，该 方 法 有 许 多 用 途 ，也 适 合 制 备 环 状 化 合 物 ． ８ ］ 然 而 该 法 不 足 之 处 是 ，须 除 去 副 产 物 烷 基 硫 醇 。反 应 式如下 ：
Ｈ ＮＨ
Ｈ
Ｈ
尤其 对控 制 油菜 的 白秸杆病 ，效果 良好 。其 中 ，Ｒ 。
为 Ｈ、烷 基 ，Ｒ 代 表 Ｈ、烷 基 、Ｃ Ｎ Ｎ ２ Ｏ Ｈ 、 （ Ｈ） Ｈ 、Ｃ Ｎ ２ （ Ｈ ） Ｈ（ Ｈ ） Ｈ （ Ｈ） Ｈ 、Ｃ Ｓ Ｎ ２ 等 。 Ｃ ２Ｎ Ｃ ２ ３ Ｃ Ｎ Ｎ ２ （）Ｈ 等 ３１ 双 胍 类 杀 菌 剂 ．２ ． 烷 基 双 胍 同时 具 有 抗 菌 和杀 菌 的 活性 ，对 引 起 灰
精 细 化 工 中 间 体
Ｆ ＮＥ ＣＨＥＭＩ Ｉ ＣＡＬ Ｉ ＮＴＥＲＭＥＤＩＴ
Ｊ ０６ ｕｎ ２ ０
胍 基 化 合 物 的 制 备 方 法及 其 应 用
赵声 贵 ．钟 宏
（ 南 大 学 化 工 冶 金 研 究所 ，湖 南 长 沙 ４ ０ ８ ） 中 １０３ 摘 要 ：胍 基化 合 物 因其 强碱 性 、高稳 定 性 、较 好 的 生 物 活性 等优 良特 性 ，广 泛应 用 于 医药 、化 工 等行 业 。 详 细 综 述 了胍 基 化 合 物 的应 用 及 制备 方法 ，同 时对 各 种 制备 方法进 行 了评 价 ，并展 望 了胍 基 化 合 物 的发 展 趋 向 。
一种制备1-甲基-3-硝基胍的方法[发明专利]
![一种制备1-甲基-3-硝基胍的方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/cf1b2c6fd0d233d4b04e6972.png)
专利名称：一种制备1-甲基-3-硝基胍的方法
专利类型：发明专利
发明人：赵黎明,张金豫,安瑞杰,马静,王鑫彤,王中杰申请号：CN201910390650.4
申请日：20190510
公开号：CN110128300A
公开日：
20190816
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种制备1‑甲基‑3‑硝基胍的方法，其方法如下：称取工艺水(母液)、甲胺、硝基胍低温搅拌；梯度升温并保温，真空脱氨；降低体系温度，离心过滤，水洗，洗液、母液套用，烘干得到1‑甲基‑3‑硝基胍。
本发明的技术方案不使用酸，反应温度低，副产生成的氨气可回收利用；母液、洗液可返回工艺套用，节能环保，成品外观较白，收率及纯度提高，在低耗能、绿色化工生产等方面具有重要意义。
申请人：宁夏贝利特生物科技有限公司,贝利特化学股份有限公司,宁夏贝利特氰胺产业发展有限公司
地址：753400 宁夏回族自治区石嘴山市平罗县丽珠大道宁夏贝利特生物科技有限公司
国籍：CN
代理机构：北京慕达星云知识产权代理事务所(特殊普通合伙)
代理人：李冉
更多信息请下载全文后查看。
硝基胍结构式
硝基胍结构式硝基胍（nitroguanidine）是一种有机化合物，化学式为CH4N4O2，结构中含有胍基和硝基基团。
它是一种白色结晶固体，在常温下稳定。
硝基胍具有较高的氧化性和爆炸性，广泛用于制备炸药、推进剂和火药等领域。
硝基胍的结构式如下所示：NO2 N\ /N─C═N/ \H H硝基胍的合成方法有多种途径。
常见的合成方法包括：硝基脲和氨水反应制备硝基胍、硝酸铵和脲反应制备硝基胍等等。
硝基胍是一种重要的氮含量高的炸药成分，其在炸药领域具有广泛的应用。
它不仅能够提供高效的氧化剂，而且其燃烧产生的气体具有较高的比冲和较低的毒性。
因此，硝基胍经常被用作推进剂和火药的主要成分。
其高能量密度和较低的灵敏度使它成为一种理想的固体推进剂。
除了在推进剂和火药领域的应用之外，硝基胍还被广泛用于制备其他爆炸物和炸弹等相关领域。
例如，硝基胍和某些有机化合物的混合物可以制备成正己炸药，具有较高的爆破性能。
此外，硝基胍还可与其他化合物反应制备生物燃料和药物中间体等。
硝基胍的爆炸性质是其最重要的特征之一。
硝基胍的爆炸性是由其结构中的硝基基团所决定的。
硝基基团含有高储能的氧原子，当硝基胍受到外界的能量刺激时，硝基基团中的氧原子会迅速释放出大量的活性氧，引发剧烈的氧化反应，产生巨大的热量和气体。
这种特性使得硝基胍成为一种具有很高爆炸性的化合物。
总之，硝基胍是一种重要的有机化合物，具有较高的氧化性和爆炸性。
它在炸药制备、推进剂和火药等领域具有广泛的应用。
虽然硝基胍具有一定的危险性，但在适当的条件下，可以安全地制备和使用。
这对于炸药和爆炸物领域的研究和应用具有重要的意义。
硝基胍结构式
硝基胍结构式
硝基胍是一种有机化合物，化学式为H2N2N(NO2)。
它是一
种无色晶体，可溶于水和乙醇。
硝基胍是一种高能材料，具有较高的爆炸性能，可以用于制造炸药和火箭推进剂。
硝基胍的结构式可以写作NH2N(NO2)2，其中NH2代表氨基，NO2代表硝基。
硝基胍的中心是一个二元氮原子，四面分别
连接着两个氨基和两个硝基。
硝基胍的结构类似于尿素，但是其含有两个硝基，使其具有更高的能量。
硝基胍的制备方法有多种，其中一种是通过硝化胍得到。
硝化胍是一种含有胍基（NH2）的化合物，可以通过硝酸或硝酸混合酸的硝化反应得到硝基胍。
硝化胍与硝酸或混合酸反应后，生成硝基胍和一定量的一氧化氮和水。
硝基胍的物理性质与化学性质与其结构密切相关。
由于硝基胍具有高能结构，因此其燃烧产物中含有大量的氮气和气态水，这些产物对环境无害。
硝基胍的热值较高，爆速快，产烟量低，是一种理想的炸药成分。
硝基胍不仅可以作为炸药成分，还可以作为火箭推进剂成分。
其使用温度范围广，不会在较低温度下结冰，也不会在较高温度下挥发。
硝基胍还具有稳定性好、安全性高等特点，因此被广泛应用于航空、航天、国防等领域。
总之，硝基胍是一种高能材料，化学结构简单，制备方法多样，
可作为炸药成分和火箭推进剂成分。
其物理性质和化学性质与其结构密切相关，是一种理想的高能材料。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
超细硝基胍的制备工艺及其应用研究
硝基胍(NQ)晶体呈棒状,直接应用于三基发射药中会存在流散性差等缺点。
本文研究了超细颗粒状NQ的连续化制备工艺技术,重点对过程中的干燥工艺技术进行了研究,分析了超细NQ的理化性能,并将超细NQ应用于三基发射药中进行相关性能研究。
具体内容如下：首先,采用机械粉碎设备、离心喷雾干燥机对原料NQ进行超细化制备技术研究。
SEM和粒度表征表明：经机械球磨、喷雾干燥后NQ的平均粒径为1.66μm、呈颗粒状、无结块、分散性好。
对喷雾干燥试验进行了相关安全性分析,并研究了喷雾干燥合适工艺条件：进风温度180℃,出风温度85℃,进料泵进料速度为40mL/min,5min可出料,产品的水份可降至0.22%。
Raman、FT-IR、XRD、HPLC分析表明产物的晶型没有发生改变,纯度高,为超细NQ、含能材料及其他热敏感材料的工业化生产提供了借鉴。
其次,对超细NQ的吸湿性、密实性和流散性进行分析。
研究发现：随着放置时间的增加,NQ的吸湿百分率不断增加；NQ的吸湿率随着粒度的减小而不断增大。
随着样品粒度的不断变大,样品的密实性变弱,流散性变弱；经喷雾干燥制得的超细NQ的密实性、流散性较好。
采用TG-DSC热分析仪通过设置不同升温速率对超细NQ和原料NQ进行热分析实验,并估算了NQ的表观活化能、活化焓及自发火温度等热力学参数,分析表明超细NQ的热稳定性有所提高。
最后,应用软件对设计的配方进行计算机模拟仿真计算,分析了随着三基发射药中NQ含量的减少,NC、NG按一定比例地增加,发射药的爆热、爆温、火药力均随之增大,其主要生成气体产物为CO、H2O、N2。
对三基发射药的抗冲击性能、抗压强度、拉伸强度以及燃烧性能进行测试分析。
分析表明：由超细颗粒状NQ制备的三基发射药抗冲击强度和拉伸强度降低；含超细NQ的三基发射药的燃烧性能提升,发射药更易稳定燃烧。