阅读说明：本技术 一种起爆药5-硝基四唑亚铜的制备方法 (Preparation method of initiating explosive 5-nitrotetrazole cuprous ) 是由 刘江 倪德彬 董璐阳 于国强 党鹏阳 朱雅红 于 2021-11-04 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种起爆药5-硝基四唑亚铜的制备方法。采用氯化铜和5-硝基四唑钠为原料,亚硫酸钠为还原剂,糊精为晶型控制剂,在加热条件下反应30-40min后,经过滤、洗涤后得到。该方法合成工艺简单,颗粒均匀,流散性好,后处理容易,易实现工业化生产。(The invention discloses a preparation method of initiating explosive 5-nitrotetrazole cuprous oxide. Copper chloride and 5-nitrotetrazole sodium are used as raw materials, sodium sulfite is used as a reducing agent, dextrin is used as a crystal form control agent, and the copper chloride and the 5-nitrotetrazole sodium are reacted for 30-40min under a heating condition, and then the copper chloride and the 5-nitrotetrazole sodium are filtered and washed to obtain the copper-base alloy. The method has the advantages of simple synthesis process, uniform particles, good free-running property, easy post-treatment and easy realization of industrial production.)

一种起爆药5-硝基四唑亚铜的制备方法

技术领域

本发明涉及一种绿色起爆药5-硝基四唑亚铜的制备方法，属于含能材料领域。

背景技术

5-硝基四唑亚铜是一种具有优异性能的起爆药。与叠氮化铅相比，其起爆能力要优于叠氮化铅,被认为是极有可能取代叠氮化铅的候选物。有研究者以氯化亚铜(CuCl)与5-硝基四唑钠为原料成功合成5-硝基四唑亚铜(US8071784B2；US20110108172A1；火工品，2009(5)，41-45；含能材料，2010，18(6)，654-659)。但由于CuCl在高温条件下极易被氧化，导致产物中含有Cu(II)盐杂质不易除去。同时CuCl不溶于水，其实际反应过程为固-液反应，造成反应过程难控制，得到产物颗粒小且不均匀，不满足实际应用。另有研究者使用氯化铜(CuCl₂)和5-硝基四唑钠作原料，以抗坏血酸钠作还原剂成功合成得到5-硝基四唑亚铜(US8440008B2；Propellants,Explos.,Pyrotech.,2011,36,541-550)。该方法缺点是得到的产物溶液含有大量黄色悬浮物，在后处理过程中悬浮物极易吸附在5-硝基四唑亚铜表面且难以处理，限制了5-硝基四唑亚铜的批量化合成与应用。

发明内容

针对现有合成方法制备的5-硝基四唑含有大量杂质且不易除去的问题，本发明提供一种5-硝基四唑亚铜的制备方法，该合成方法简单，后处理容易，产物纯度高，易于批量化制备。本发明的技术方案如下：

一种绿色起爆药5-硝基四唑亚铜的制备方法，该方法的步骤包括：

糊精和5-硝基四唑钠作为底液，将氯化铜溶液和部分亚硫酸钠溶液滴入底液中反应60-70min，滴加时间为20-30min，反应温度为70-80℃。之后再将剩余的亚硫酸钠溶液滴加到底液中反应30-40min，滴加时间为5-10min，反应温度为95-98℃，过滤洗涤得到5-硝基四唑亚铜。

糊精水溶液质量浓度为0.3％-0.5％。5-硝基四唑钠、亚硫酸钠和氯化亚铜的摩尔比为1.2-1.5:0.5-0.7:1。亚硫酸钠水溶液的质量分数为7.4％-8％，氯化铜水溶液的质量分数为10％。

与现有技术相比，本发明具有以下显著优点：

(1)现有技术合成的产物颗粒小，大小不均匀。本发明中加入糊精作为晶型控制剂，得到的晶体颗粒大，均匀性、流散性好。

(2)现有技术通过抗坏血酸钠作为还原剂合成得到的5-硝基四唑亚铜溶液中含有大量的黄色悬浮物质，经洗涤后得到的5-硝基四唑亚铜颗粒表面吸附有大量杂质，如图1所示，后处理难以得到高纯度5-硝基四唑亚铜。本发明通过使用亚硫酸钠作为还原剂制备得到的5-硝基四唑亚铜溶液通过简单洗涤即可得到颗粒表面光亮纯净的产物(图2)。

(3)本发明制备工艺简单，经过简单过滤、洗涤就可得到纯净的产物，适合大规模工业生产。

附图说明

图1是现有技术通过抗坏血酸钠作为还原剂合成得到的5-硝基四唑亚铜的视频显微镜图

图2是本发明制备的5-硝基四唑亚铜的视频显微镜图。

图3是本发明制备的5-硝基四唑亚铜的DSC图

图4是本发明制备的5-硝基四唑亚铜的红外光谱图

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步详细描述,将有助于理解本发明，但是不能够限制本发明的内容。

实施例1

称取质量浓度为0.3％的糊精溶液40ml和5-硝基四唑钠3.9g加入到三口烧瓶中，升温至80摄氏度，搅拌使其完全溶解得到透明溶液作为底液。取质量浓度为8％的亚硫酸钠溶液10ml,质量浓度为10％氯化铜溶液20ml，同时滴加到底液中，滴加25min后结束。在温度为80摄氏度下反应70min。再向底液中滴加质量浓度为8％的亚硫酸钠溶液4ml，滴加时间为10min。升温至95摄氏度，反应30min。抽滤后水洗三遍，乙醇洗三遍脱水，自然晾干得到流散性好、深红色晶体颗粒。产率为75％，平均粒径为60μm。

实施例2

同实施例1,其中不同的是使用的5-硝基四唑钠质量为3.6g。得到5-硝基四唑亚铜的产率为72％，平均粒径为55μm。

实施例3

同实施例1，其中不同的是使用的5-硝基四唑钠质量为3.3g。得到5-硝基四唑亚铜的产率为72％,平均粒径为55μm。

实施例4

同实施例1，其中不同的是使用的5-硝基四唑钠质量为3.1g。得到5-硝基四唑亚铜的产率为68％,平均粒径为50μm。

实施例5

同实施例1，其中不同是将氯化铜粉末和糊精溶液作为底液，亚硫酸钠溶液和5-硝基四唑钠溶液共同滴入底液中。得到5-硝基四唑钠的产率为70％，平均粒径为25μm。

实施例6

同实施例1，其中不同的是氯化亚铜溶液、糊精溶液、5-硝基四唑钠作为底液。将亚硫酸钠溶液滴加到底液中。得到的5-硝基四唑那的产率为68％，平均粒径为30μm。