阅读说明：本技术 一种六棱llm-105***大单晶及其制备方法 (Hexagonal large single crystal of LLM-105 explosive and preparation method thereof ) 是由 周小清 李洪珍 张祺 徐容 郝世龙 陈东 齐广宇 杨宗伟 于 2020-07-29 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种六棱LLM-105炸药大单晶及其制备方法,包括以下步骤：将LLM-105固体、添加剂按不同比例与一定量的良溶剂混合,制备得到LLM-105混合溶液；将上述LLM-105混合溶液与不良溶剂按一定的比例混合,在一定的温度下搅拌一段时间后,过滤,得到澄清溶液。然后将所述的澄清溶液静置,降温至室温,过滤,洗涤,干燥,得到1mm～5mm粒度范围的六棱LLM-105炸药大单晶。本发明的制备方法工艺路线简单,可以得到六棱柱形貌的炸药大单晶。(The invention discloses a hexagonal large single crystal of LLM-105 explosive and a preparation method thereof, comprising the following steps: mixing the LLM-105 solid and the additive with a certain amount of good solvent according to different proportions to prepare an LLM-105 mixed solution; mixing the LLM-105 mixed solution with a poor solvent according to a certain proportion, stirring for a period of time at a certain temperature, and filtering to obtain a clear solution. And standing the clear solution, cooling to room temperature, filtering, washing and drying to obtain the hexagonal LLM-105 explosive large single crystal with the granularity range of 1-5 mm. The preparation method has simple process route, and can obtain the large explosive single crystal with the hexagonal prism shape.)

一种六棱LLM-105***大单晶及其制备方法

技术领域

本发明属于含能材料领域,具体涉及一种六棱LLM-105***大单晶及其制备方法，本发明在钝感弹药中具有较好的应用前景。

背景技术

选用单晶材料研究***的起爆机理、弹塑性特征以及爆轰行为等是当前进一步认识***特性所采用的最重要方法之一。这些研究所需要的单晶样品几乎都要满足一定尺度的要求。相比于无机材料，由于有机化合物的多晶现象非常普遍，其单晶特别是大单晶的生长非常困难。1-氧-2,6-二氨基-3,5-二硝基吡嗪(LLM-105)是当前集能量、安全与稳定性等多种优异性能于一体的新型高能低感***，有非常好的应用前景，引起国际***界极大的研究兴趣。自1998年被美国LLNL实验室Pagoria等人报道以来，LLM-105的合成、热性能、及安全性能等大量的研究被相继发表，然而，由于LLM-105分子内硝基和氨基交替排列形成了强大的分子内和分子间氢键，使其很难溶于普通有机溶剂，即使在极性较强的DMSO、DMF等溶剂中溶解度也较低，这给LLM-105***的单晶生长研究带来了极大的困难。因此，开发LLM-105***大单晶的制备方法并获得大单晶样品，对认识LLM-105***的起爆机理、弹塑性特征以及爆轰行为等***特性具有非常重要的现实意义，可获得真实的***性能参数，为LLM-105基***配方设计提供基础数据，也更有利于***本质安全评估。

发明内容

为了克服上述技术缺陷，本发明提供了一种六棱LLM-105***大单晶及其制备方法，该方法能制备得到1mm～5mm粒度范围的六棱LLM-105***大单晶。

为了达到上述技术效果，本发明提供了一种六棱LLM-105***大单晶制备方法，包括以下步骤：

(1)LLM-105混合溶液的制备，将LLM-105固体、添加剂与良溶剂在一定温度范围内混合，得到LLM-105混合溶液；

(2)LLM-105澄清溶液的制备，将所述混合溶液与不良溶剂按一定的比例混合，在一定的温度下搅拌一段时间后，过滤，得到澄清溶液；

(3)六棱LLM-105***大单晶的制备，将所述的澄清溶液在一定温度下静置，降温至室温，过滤，洗涤，干燥，得到六棱LLM-105***大单晶。

进一步的，所述步骤(1)中的添加剂选自聚乙二醇、聚乙烯、聚乳酸、聚氯乙烯、聚乙烯醇、聚丙烯酸、聚乙烯亚胺、聚N-异丙基丙烯酰胺、聚(4-乙烯基苯酚)、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醋酸酯中的任意一种或几种。

进一步的，所述步骤(1)中添加剂与LLM-105固体的质量比范围为 0.05～0.15。

进一步的，所述步骤(1)中良溶剂选自二甲基亚砜、二甲基甲酰胺的任意一种或两种。

进一步的，所述步骤(1)中混合的温度范围为30℃～100℃。

进一步的，所述步骤(2)中不良溶剂选自水、无水甲醇、无水乙醇、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、正庚烷、环己烷、四氢呋喃中的任意一种或几种。

进一步的，所述步骤(2)中混合溶液与不良溶剂的体积比范围为1～100。

进一步的，所述步骤(2)中搅拌温度范围30℃～100℃，搅拌时间为10min～150min。

进一步的，所述步骤(3)中静置温度范围为60℃～100℃，降温速度范围为 0.1℃/min～10℃/min。

本发明还提供了一种由上述制备方法制备得到的六棱LLM-105***大单晶，所述晶体的粒度范围为1mm～5mm。

本发明具有如下有益效果：采用本发明提供的制备方法，可以得到1mm～ 5mm粒度范围的LLM-105***单晶，为六棱柱形貌。此外，本发明的制备方法工艺路线简单，添加剂选择性吸附在LLM-105晶体的不同晶面，从而控制不同晶面的生长速度，配合澄清溶液静置降温法是本发明制备得到六棱柱LLM-105 ***大单晶的关键因素。与之前申请的“中粗颗粒高品质2,6-二胺基-3,5-二硝基吡嗪-1-氧化物***的制备方法”相比，本发明采用的结晶方法主要是澄清溶液静置降温法，制备得到的晶体为六棱柱形貌单晶，单晶粒度范围为1mm～ 5mm。而“中粗颗粒高品质2,6-二胺基-3,5-二硝基吡嗪-1-氧化物***的制备方法”采用的结晶方法为溶析-降温耦合结晶技术，制备得到的LLM-105晶体平均粒径为50μm～150μm。

附图说明

图1为本发明制备的六棱LLM-105***大单晶的光学显微图片。

具体实施方式

实施例1

在90℃温度下，将6g固体LLM-105、0.3g聚乙二醇和100mL二甲基亚砜充分混合，制成LLM-105混合溶液。然后在90℃温度下，加入50mL无水甲醇，搅拌30min后过滤，得到90℃的澄清溶液。将此澄清溶液置于90℃的烘箱中静置，以5℃/min的降温速度降至室温，过滤，洗涤，干燥，得到2mm左右的六棱柱LLM-105***大单晶。

实施例2

在90℃温度下，将4g固体LLM-105、0.3g聚乳酸和100mL二甲基甲酰胺充分混合，制成LLM-105混合溶液。然后在90℃温度下，加入10mL乙酸甲酯，搅拌40min后过滤，得到90℃的澄清溶液。将此澄清溶液置于90℃的烘箱中静置，以3℃/min的降温速度降至室温，过滤，洗涤，干燥，得到3mm左右的六棱柱LLM-105***大单晶。

实施例3

在60℃温度下，将3g固体LLM-105、0.36g聚丙烯酸和100mL二甲基亚砜充分混合，制成LLM-105混合溶液。然后在60℃温度下，加入20mL乙酸乙酯，搅拌10min后过滤，得到60℃的澄清溶液。将此澄清溶液置于60℃的烘箱中静置，以0.1℃/min的降温速度降至室温，过滤，洗涤，干燥，得到1mm左右的六棱柱LLM-105***大单晶。

实施例4

在90℃温度下，将8g固体LLM-105、0.4g聚乙烯亚胺和100mL二甲基亚砜充分混合，制成LLM-105混合溶液。然后在90℃温度下，加入10mL无水乙醇，搅拌30min后过滤，得到90℃的澄清溶液。将此澄清溶液置于90℃的烘箱中静置，以0.2℃/min的降温速度降至室温，过滤，洗涤，干燥，得到5mm左右的六棱柱LLM-105***大单晶。

实施例5

在80℃温度下，将5g固体LLM-105、0.3g聚乙烯吡咯烷酮和100mL二甲基亚砜充分混合，制成LLM-105混合溶液。然后在80℃温度下，加入20mL正庚烷，搅拌40min后过滤，得到80℃的澄清溶液。将此澄清溶液置于80℃的烘箱中静置，以0.4℃/min的降温速度降至室温，过滤，洗涤，干燥，得到3mm 左右的六棱柱LLM-105***大单晶。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及等同物界定。