[发明专利]耐热含能材料叠氮5-氨基四氮唑锌含能配合物的合成方法

说明书

本发明提供了一种耐热含能材料叠氮5‑氨基四氮唑锌含能配合物的合成方法，该方法包括以下步骤：加入二甲基亚砜和水，搅拌下加入5‑氨基四氮唑和六水合硝酸锌，搅拌至全部溶解，升温反应，反应完成后恢复至室温，过滤，烘干，得到叠氮5‑氨基四氮唑锌含能配合物。本发明的合成方法简单，产率最低可达到87％，相对于现有技术中的产率只有28％，本发明的合成方法产率较高。本发明的两种主要原料5‑氨基四氮唑和六水合硝酸锌都是廉价易得的商品化试剂。本发明的方法能够制备出一种含非铅组分、添加量低、能量较高的有机金属配合物作为新型绿色燃速催化剂。

技术领域

本发明属于推进剂领域，涉及燃速催化剂，具体涉及一种耐热含能材料叠氮5-氨基四氮唑锌含能配合物的合成方法。

背景技术

固体推进剂是一种含能复合材料，具体是由固体燃料、固体氧化物、添加剂(燃速催化剂、等)组成的固体混合物。纵观推进剂的发展历程，今后固体推进剂的发展将朝着“高能、洁净、安全”的方向发展。燃速催化剂毋庸置疑是调节和改善固体推进剂燃烧性能的重要组分之一，是固体推进剂配方中非常关键的功能材料。因此探索新型高能、洁净、安全的燃速催化剂用以改善推进剂能量特性、燃烧特性等，依然是科学家们研究的热点领域之一。

由于现代战争和局部防御对战术导弹技术提出了更高的要求，固体推进剂的低特征信号特性受到越来越多的关注。低特征信号推进剂要求其燃气羽流的烟、焰等特征信号较低，使导弹不易被探测、识别和截击，即所谓的“无烟无焰”。5-氨基四氮唑(5-Aminotetrazole，简称5-AT)作为一种典型的四唑类高氮化合物，性状为白色颗粒状或片状晶体，为1892年由Thiele首次合成，5-AT是一种五元氮杂环化合物，分子式为CH₃N₅，含氮量很高(质量分数82.4％)，由于分子中含有多个高能N—N键、C—N键和更大的环张力，因而标准摩尔生成焓很高(208.7kJ/mol)，氧平衡为-65.83％，熔点为202.4℃。是一种性能优良的富氮含能材料。此外，它还具有很高的正生成焓和良好的热力学稳定性，分解产物大多为对环境友好的氮气，其金属盐作为燃速催化剂加入推进剂时有利于降低其特征信号。因此，5-氨基四氮唑金属盐用于烟火型气体发生剂的研究较多.也有作为新的可选组分应用于双基推进剂的相关报道。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于，提供一种耐热含能材料叠氮5-氨基四氮唑锌含能配合物的合成方法，解决现有技术中的制备方法原料获取困难以及产率底的技术问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案予以实现：

一种叠氮5-氨基四氮唑锌含能配合物的合成方法，该方法包括以下步骤：加入二甲基亚砜和水，搅拌下加入5-氨基四氮唑和六水合硝酸锌，搅拌至全部溶解，升温反应，反应完成后恢复至室温，过滤，烘干，得到叠氮5-氨基四氮唑锌含能配合物。

本发明还具有如下技术特征：

所述的5-氨基四氮唑和六水合硝酸锌的摩尔比为1:1。

每1mmol5-氨基四氮唑和六水合硝酸锌对应加入80mL二甲基亚砜和20mL水。

所述的升温反应为升温至110℃，反应12～24h。

本发明与现有技术相比，具有如下技术效果：

(Ⅰ)本发明的合成方法简单，产率最低可达到87％，相对于现有技术中的产率只有28％，本发明的合成方法产率较高。

(Ⅱ)本发明的两种主要原料5-氨基四氮唑和六水合硝酸锌都是廉价易得的商品化试剂。

(Ⅲ)本发明的方法能够制备出一种含非铅组分、添加量低、能量较高的有机金属配合物作为新型绿色燃速催化剂。