[发明专利]一种高氯酸碳酰肼合锌的制备方法及应用

说明书

本发明涉及一种高氯酸碳酰肼合锌的制备方法及应用，属于起爆药、民用爆破器材、含能材料技术领域。本发明所述方法通过硝酸锌水溶液和碳酰肼水溶液先反应再与高氯酸盐水溶液进行反应制得高氯酸碳酰肼合锌产物或者通过高氯酸盐水溶液与硝酸锌水溶液先反应再与碳酰肼水溶液反应制得高氯酸碳酰肼合锌产物，该方法避免了直接使用高氯酸，原料价廉易得，安全性高；采用该方法制备的高氯酸碳酰肼合锌流散性好、粒度分布范围窄、得率高，在起爆药、火工药剂、火药、混合炸药类含能材料、民用起爆器材中具有很好的应用前景。

技术领域

本发明涉及一种高氯酸碳酰肼合锌的制备方法及应用，属于起爆药、民用爆破器材、含能材料技术领域。

背景技术

高氯酸碳酰肼合锌，是一种含能配合物，作为起爆药已经在民用爆破器材行业广泛使用，具有安全、无污染、高能、适用范围广泛的特点，适用于各种工业雷管的装配使用、特别适用于当前兴起的高新技术起爆器材——工业电子雷管的装配使用，已经在国内多家企业工业规模生产使用多年。

在现行的高氯酸碳酰肼合锌生产过程中需要直接使用到高氯酸。高氯酸是一种强氧化剂，具有强烈的腐蚀性和爆炸性，在生产、运输、贮存和使用过程中易发生危险，已被国家多个部门列为严格管制的化工材料，给使用高氯酸带来了难以克服的困难。同时，由于在高氯酸的生产过程中会产生氯气、次氯酸等强氧化性副产物，对设备和周边的环境产生严重的腐蚀和污染，国家多个部门对高氯酸的生产也采取了严格的管理和控制措施，使得高氯酸极难得，成了价格昂贵的紧缺物资。因此，急需要寻找取代高氯酸法制备高氯酸碳酰肼合锌的技术路线和工艺过程，解决高氯酸碳酰肼合锌起爆药生产和使用的技术难题。

发明内容

针对制备高氯酸碳酰肼合锌起爆药现有技术中存在的不足和所面临的原材料供应困难，本发明提供一种高氯酸碳酰肼合锌的制备方法及应用，该方法通过硝酸锌水溶液和碳酰肼(缩写：CHZ)水溶液先反应再与高氯酸盐水溶液进行反应或者通过高氯酸盐水溶液与硝酸锌水溶液先反应再与碳酰肼水溶液反应制得高氯酸碳酰肼合锌产物，避免了直接使用高氯酸，原料价廉易得，安全性高；采用该方法制备的高氯酸碳酰肼合锌流散性好、粒度分布范围窄、得率高，在起爆药、火工药剂、火药、混合炸药类含能材料、民用起爆器材中具有很好的应用前景。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

一种高氯酸碳酰肼合锌的制备方法，所述方法步骤如下：

(1)原料水溶液的配制

配制碳酰肼和含有晶形控制剂I的水溶液，记为碳酰肼溶液；在碳酰肼溶液中，碳酰肼的质量分数为5％～50％，晶形控制剂I的质量分数为0.001％～0.005％，pH值在5～6之间即可，晶形控制剂I为吐温20、吐温40、吐温60、吐温80、羧甲基纤维素钠、糊精和聚丙烯酰胺中的至少一种；

配制硝酸锌和含有晶形控制剂Ⅱ的水溶液，记为硝酸锌溶液；在硝酸锌溶液中，硝酸锌的质量分数为5％～30％，晶形控制剂Ⅱ的质量分数为0.001％～0.005％，pH值在3～6之间即可，晶形控制剂Ⅱ为吐温20、吐温40、吐温60、吐温80、糊精和聚丙烯酰胺中的至少一种；

配制高氯酸盐和含有晶形控制剂Ⅲ的水溶液，记为高氯酸盐溶液；在高氯酸盐溶液中，高氯酸盐的质量分数为4％～30％，晶形控制剂Ⅲ的质量分数为0.001％～0.005％，pH值在4～6之间即可，晶形控制剂Ⅲ为吐温20、吐温40、吐温60、吐温80、糊精和聚丙烯酰胺中的至少一种；

(2)化合过程

先将硝酸锌溶液和碳酰肼溶液在40℃～80℃下搅拌反应20min～30min，形成硝酸碳酰肼合锌溶液；再将硝酸碳酰肼合锌溶液与高氯酸盐溶液在40℃～80℃℃下搅拌反应10min～60min，冷却、过滤、洗涤、干燥，得到高氯酸碳酰肼合锌；

或者，