[发明专利]四硝胺基乙烷的碱金属盐、其制备方法及高能材料

说明书

四硝胺基乙烷的碱金属盐、其制备方法及高能材料，属于高能化合物领域。四硝胺基乙烷的碱金属盐的制备方法，包括水解原料四硝基甘脲的合成：以甘脲为原料、过渡金属盐为催化剂、醋酸酐为吸水剂，在温度低于10℃的条件下进行硝化反应。其原料成本低，产率高，合成工艺方便、高效、安全。四硝胺基乙烷的碱金属盐，根据上述的制备方法制得。纯度高、热稳定性好、爆速高且无严重板结现象。高能材料，包括上述的四硝胺基乙烷的碱金属盐。稳定性好、爆速高且使用效果好。

技术领域

本发明涉及高能化合物领域，且特别涉及一种四硝胺基乙烷的碱金属盐、其制备方法及高能材料。

背景技术

四硝胺基乙烷的碱金属盐类是一系列具有较好的热稳定性的高能化合物，是一种有前途的新的高密度、高威力且安定的炸药。理论计算爆轰参数为42.7GPa，爆速为10.9km/s，爆轰能量达到7081kJ/mol，是已知含能物质中能量最高的化合物之一。由于其具有正的氧平衡和令人满意的机械安全性能，因而可作为高能氧化剂用于先进的固体火箭推进剂中。

虽然四硝胺基乙烷的碱金属盐类具有优良的能量性能，然而由于合成工艺落后、原料成本高等原因，造成其产能不足。如果能解决其产能问题，以其优良的性能在高性能火箭及导弹武器中具有极其广阔的应用前景。

有鉴于此，特提出本申请。

发明内容

本发明的目的在于提供一种四硝胺基乙烷的碱金属盐的制备方法，其原料成本低，产率高，合成工艺方便、高效、安全。

本发明的另一目的在于提供一种四硝胺基乙烷的碱金属盐，纯度高、热稳定性好、爆速高且无严重板结现象。

本发明的再一目的在于提供一种高能材料，稳定性好、爆速高且使用效果好。

本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。

本发明提出一种四硝胺基乙烷的碱金属盐的制备方法，包括水解原料四硝基甘脲的合成：以甘脲为原料、过渡金属盐为催化剂、醋酸酐为吸水剂，在温度低于10℃的条件下进行硝化反应。

本发明提出一种四硝胺基乙烷的碱金属盐，根据上述的制备方法制得。

本发明提出一种高能材料，包括上述的四硝胺基乙烷的碱金属盐。

优选地，高能材料选自高能炸药、推进剂或烟火药。

本发明实施例的有益效果是：

本发明提供的四硝胺基乙烷的碱金属盐的制备方法，以廉价易得的工业级甘脲为主要原材料合成四硝基甘脲，使原料易得、成本低。在低温条件下进行硝化合成四硝基甘脲，对反应设备及反应条件的要求低，工艺简单、方便、安全。反应过程中能够伴随搅拌操作而不影响工艺安全，反应高效、产率高、纯度高，且避免产品出现严重板结现象，解决了产品难以使用的问题。

本发明提供的四硝胺基乙烷的碱金属盐，根据上述的制备方法制得，纯度高、热稳定性好、爆速高且无严重板结现象。

本发明提供的高能材料，其高能组分包括上述的四硝胺基乙烷的碱金属盐，稳定性好、爆速高且使用效果好。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

下面对本发明实施例的四硝胺基乙烷的碱金属盐、其制备方法及高能材料进行具体说明。

本发明提出一种四硝胺基乙烷的碱金属盐的制备方法，首先以甘脲为原料、过渡金属盐为催化剂、醋酸酐为吸水剂，在温度低于10℃的条件下进行硝化反应，合成用作水解原料的四硝基甘脲，然后将合成的四硝基甘脲在碱的醇溶液中进行水解反应。