高氯酸胺鹽的制備、性能及含高氯酸根廢液的處理研究.pdf

1、本文介紹了兩種高氯酸胺鹽類含能材料，包括了它們的理論計算、制備工藝、結(jié)構(gòu)表征和基本性能的研究。制備高氯酸胺鹽的過程中，會產(chǎn)生含ClO4-的廢液，為此文章給出了一種簡單而行之有效的廢液處理方法。
　　通過Gaussian03軟件計算了高氯酸、胍、三聚氰胺和高氯酸胍的鍵長、鍵角。利用分子動力學(xué)模擬技術(shù)，計算了兩種模型下高氯酸和胍之間的分子間作用力，初步估算了它們形成共價鍵的可能性。運用Molekel軟件計算了高氯酸、胍、三聚氰胺的電子

2、密度，還生成了靜電勢能表面圖，推測了容易形成新的價鍵的原子或者基團。
　　常溫下以水作為溶劑，碳酸胍和高氯酸發(fā)生中和反應(yīng)，經(jīng)過冰水浴冷卻結(jié)晶制得高氯酸胍。由于胍中有2個-NH2，如果高氯酸與胍的-NH2發(fā)生反應(yīng)成鍵，可能會生成胍的高氯酸一鹽和二鹽，因此設(shè)計了碳酸胍和HClO4投料比為1∶2或1∶4的反應(yīng)。兩種反應(yīng)的產(chǎn)物經(jīng)XRD、紅外光譜、元素分析、核磁共振1H譜和質(zhì)譜分析測試，結(jié)果表明為同一物質(zhì)，均為[C(NH2)3]+[ClO4

3、]-。利用TGA和DSC對產(chǎn)物進行了熱分解性和熱安定性研究，升降法測試了撞擊感度，結(jié)果表明，高氯酸胍是一種比較鈍感的炸藥，它的感度明顯低于SY和PETN。純品的高氯酸胍流散性很差，加入Al粉后高氯酸胍流散性顯著增加。不同密度下的純品和加入Al粉的高氯酸胍的爆速均為5500m/s左右，加入5％Al粉對爆速的影響較小。
　　三聚氰胺中含有三個-NH2，六元環(huán)上也含有三個低靜電勢的N原子。高氯酸可能分別與三聚氰胺生成一鹽、二鹽、三鹽或者

4、它們的混合物。所以，設(shè)計了反應(yīng)物投料比分別為1∶1、1∶2和1∶3的三個反應(yīng)。對三種產(chǎn)物進行了XRD、元素分析、紅外光譜分析、液相色譜分析、核磁共振1H譜等測試，證明三種不同投料比下反應(yīng)均生成三聚氰胺的一高氯酸鹽。對產(chǎn)物進行了TG、DSC等性能測試，還用掃描電子顯微鏡觀察了產(chǎn)物形貌。在DMF和乙醇的混合溶液中，培養(yǎng)出了三聚氰胺一高氯酸鹽和DMF的單晶，進行了晶胞參數(shù)測試。
　　高氯酸鹽在水中的溶解度極大、擴散速度快、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定且