近来美国明尼苏达大学的Etter教授发现,使用共结晶化法可以有效的改善很多有机化合物的性能,其原理是利用主体(有机材料分子)作为质子授体,而客体(共结晶添加物或溶剂)作为质子受体,它们之间通过强的氢键作用形成络合物,往往是客休本身具有良好的结晶性质,而这种性质可以转移到客体与主体之间形成的氢键络合物中。在火工药剂中也有广泛的应用共结晶法[14]如硝酸脲与RDX通过共晶法得到共晶炸药,不仅解决了RDX生产过程中废硝酸的再利用问题,而且经测试,其爆炸性能优于两者直接混合炸药,爆速可达7500m/s左右,提高了4%;红外光谱分析结果表明,这种混合炸药是一种具有分子间氢键的共晶体[14]。
设想1:以高氯酸胺盐共晶化合物作为基药,再加以一定的粘合剂,然后使用模具进行压制,使药柱具有一定的强度。
设想2:对高氯酸胺盐共晶化合物进行晾干,过筛,包覆,烘干,以此为药剂进行导爆索的拉制。
2.1 无壳雷管药剂的制备
实验中以SY为基本装药,配以一定的粘合剂,热压成形得到无壳药柱。
SY是一种高氯酸胺盐共晶化合物,其制备过程相对简单,将高氯酸、乙二胺、三乙烯二胺三者进行一定的混合,通过进行酸碱中和反应,就可以得到[15]。
2.1.1 SY起爆药的合成条件
原料:高氯酸(HClO4), AR
乙二胺(EDA) , AR
三乙烯二胺(TEDA), AR
乙醇 ,95%
主要实验仪器:烧杯,漏斗,过滤瓶,磁力搅拌器
实验配比:
高氯酸:乙二胺:三乙烯二胺=48:5:9.4
2.1.2 SY起爆药的合成
将5.0gEDA和9.4gTEDA溶于50mL水中,做为底液,放于250mL的烧杯里,开动磁力搅拌器开始搅拌,48.OgHCIO4由塑料滴管缓慢的滴入底液里,在加料过程中温度不断升高,在此过程没有晶体产生,若有晶体产生,可以适当加热,使其充分溶解。加料结束以后,反应结束,温度开始下降,将烧杯置于空气中自然冷却至52℃左右,烧杯中有晶体析出,为保证晶体不结块,可以适当用玻璃棒搅拌,并用冰水冷却,待溶液冷却至10℃左右,开始下一步过滤操作。
将烧杯中所得晶体与溶液一并倒入漏斗中进行抽滤,并用酒精润洗,将杂色洗去,一般2~3次为宜。抽滤结束,将产品倒在大滤纸上并置于干燥盘中,室温晾干,然后放入 烘箱中,温度保持在55℃~60℃,干燥一段时间后取出,备用。
经抽滤所得溶液可以作为溶剂循环使用(为保证滤液可以作为溶剂使用,因此用酒精润洗时,应控制酒精量,不宜过多,否则影响产量),用来配制三乙烯二胺和乙二胺溶液。当滤液作为溶剂时,产量基本上就是理论量,因此反应基本没有废水产生。
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