一种共晶炸药形成过程的研究+文献综述(5)
1.3.4 共晶炸药国内外研究现状
近些年来共晶才被运用于新型含能材料的制备，取得的成果相对有限。国外见报较多的是美国密歇根大学化学系Matzger教授牵头的小组围绕多种芳香物质及杂环含能物与梯恩梯共晶的研究[19]，他们的工作表明，梯恩梯由于硝基强烈的吸电子作用，苯环处于缺电子状态，与其它富电子芳环静电吸引形成π-π堆积，此过程氢键的作用体现得不多；当研究CL-20(吹冰硝基吹冰氮杂异伍兹烷)与梯恩梯共晶机理时，C-H键上氢原子与硝基氧原子形成C-H•••O式的氢键是主要的推动力，总之Matzger小组对共晶形成机理已取得一定的认识，但是对于指导预期共晶化合物的合成还需要更多的探索；国内对共晶合成炸药的研究起步较晚，绵阳市西南科技大学与中国工程物理研究院做出了大量探索，南京理工大学陈鹏源[20]等人也制备出多种共晶炸药并开展了体系的研究。中国工程物理研究院化工材料研究所杨宗伟[21]等利用溶剂共结晶法制取了摩尔比1：1的CL-20/TNT共晶炸药，并对其性能进行了测试，结果表明共晶炸药相较TNT爆速和爆压高出24.6%和66.7%,感度对比CL-20也下降了不少，提高了安全性，这对于共晶改善含能材料物化性质无疑有鼓舞作用；西南科技大学郭长艳[22]等采用挥发溶剂的办法得到了三个系列共计十一种共晶炸药，分别为TNT/TNB（2,4,6-三硝基苯）系列，CL-20系列，BTF(苯并三氧化呋咱）系列，并对其形成共晶体机理进行了深入的探索，一定程度上对未来基于分子间非共价键制备共晶炸药有很大的帮助；中北大学郭文建[23]等运用溶剂挥发的办法制取了TNT/AN(硝酸铵)共晶，并对产品进行了表征及性能测试，这为本课题工作的开展提供了一些参照。总之，现如今国内外共晶炸药研究仍然很有限，研究手段还不够丰富，理论转化为实际成果还很遥远，我们可以借鉴共晶技术在医药上的经验，对分析含能材料共晶机理无疑是有帮助的。
1.4 课题研究内容
实验表明共晶技术用于改性含能材料是可行的，如CL-20/TNT[21]共晶降低了单组份CL-20的感度，较之TNT提升了能量，这为将不敏感炸药与高能量炸药共晶得到低感高能新型炸药的想法提供了可能。鉴于共晶炸药有出色的性能，对共晶的相关研究应加大力度，但国内外对共晶的研究尚处于探索阶段，对共晶形成机理不是很清楚。本文通过研磨法制备几种共晶炸药，在研磨全程取样进行X-射线衍射、差示扫描量热法、红外光谱检测，分析其形成过程。
2 MHN系列共晶制备与研究
2.1 共晶原料介绍
2.1.1 甘露糖醇吹冰硝酸酯
甘露糖醇吹冰硝酸酯(MHN),白色针状结晶，分子式C6H8O18N6，分子量为452.18，分子结构见下图。氧平衡为7.07%，熔点在112℃附近，易溶于热的乙醇，但在冷乙醇和乙醚中溶解性较差，不溶于水。甘露糖醇吹冰硝酸酯可用于制备冠状血管扩张药，在医药上很有价值，另外MHN本身也是一种炸药，其猛度值达到184%，研磨时需做好安全措施。南京理工大学洪东[9]通过往D-甘露糖醇中加入发烟硫酸在恒温油浴下反应制取，产率较高。课题所用为实验室自制的过90目筛的MHN。