技术领域
[0001] 本
发明属于含能材料领域，具体涉及到六硝基六氮杂异伍兹烷与对苯醌（CL-20-PBQ）共晶炸药的制备方法，本发明在高能低敏感主装药中具有较好的应用前景。
背景技术
[0002] 六硝基六氮杂异伍兹烷(CL-20)，是一种笼状高能炸药,具有较高
密度和
能量，在高能装药和提高武器弹药高效毁伤方面具有重要意义。但其感度较高，使其在低感弹药应用方面受到极大限制。如何有效降低其感度，成为相关研究者研究的热点与重点。采用通常的降感方法，如溶液重结晶、高分子材料包覆等常规方法，往往对其降感效果不明显。最近，共晶技术成为一种新兴的炸药改性方法，它能够有效调节炸药间性能，并赋予共晶炸药新的性能，为炸药改性提供一条新的更有效途径。目前共晶制备主要是靠大量
溶剂和主客体分子实验筛选获取，有效合成子的获得比较困难。为了降低CL-20感度，获得有效合成子，通过采用共晶技术，将其与PBQ形成共晶，实现共晶高效降感，提高其安全性，拓展它们的应用范围。目前，关于CL-20-PBQ共晶炸药的制备无公开文献报道。
发明内容
[0003] 本发明克服了
现有技术的不足，提供一种六硝基六氮杂异伍兹烷与对苯醌（CL-20-PBQ）共晶炸药的制备方法的实施方式，以期望可以解决的问题。
[0004] 为解决上述的技术问题，本发明的一种实施方式采用以下技术方案：
[0005] 一种六硝基六氮杂异伍兹烷与对苯醌共晶炸药的制备方法，包括以下步骤：
[0006] （1）六硝基六氮杂异伍兹烷与对苯醌饱和溶液的制备
[0007] 将足量六硝基六氮杂异伍兹烷加入到结晶溶剂中，
温度为30℃-50℃，溶解，过滤，得到六硝基六氮杂异伍兹烷饱和溶液；将足量对苯醌加入到六硝基六氮杂异伍兹烷饱和溶液中溶解，过滤，得到六硝基六氮杂异伍兹烷与对苯醌混合的饱和溶液；
[0008] （2）六硝基六氮杂异伍兹烷与对苯醌共晶炸药的制备
[0009] 将六硝基六氮杂异伍兹烷与对苯醌混合的饱和溶液置于烧杯中，然后静置于恒温
培养箱中，
蒸发溶剂，依次经过晶核的形成，晶粒长大，晶体形成，过滤，干燥，得到六硝基六氮杂异伍兹烷与对苯醌共晶炸药。
[0010] 更进一步的技术方案是：步骤（1）所述的结晶溶剂是
乙醇、甲醇、甲乙
酮、丙酮、乙酸乙酯、苯、乙醚、异丙醇、叔丁醇、四氢呋喃中的一种或几种混合。
[0011] 更进一步的技术方案是：步骤（2）中所述恒温培养箱的温度为为30℃-45℃。
[0012] 与现有技术相比，本发明的有益效果之一是：六硝基六氮杂异伍兹烷与对苯醌3
共晶炸药其晶体密度高达1.737g/cm,共晶炸药的熔点为132℃，较纯组分PBQ显著提高
17℃，而共晶的分解温度均低于CL-20和PBQ，比PBQ明显低207℃，因此通过共晶，炸药的
热分解行为得到了显著的调控；实现了炸药的共晶高效降感，提高了炸药的安全性，该炸药在高能低敏感弹药中具有较好的应用前景，共晶炸药“手拉手”形的合成子，能够有效指导其它共晶设计，节省人
力物力。
附图说明
[0013] 图1为本发明六硝基六氮杂异伍兹烷与对苯醌（CL-20-PBQ）共晶炸药的制备工艺
流程图。
[0014] 图2为本发明六硝基六氮杂异伍兹烷与对苯醌（CL-20-PBQ）共晶炸药的分子结构图。
[0015] 图3为本发明六硝基六氮杂异伍兹烷与对苯醌（CL-20-PBQ）共晶炸药的合成子结构图。
具体实施方式
[0016] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及
实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0017] 图1示出了本发明六硝基六氮杂异伍兹烷与对苯醌（CL-20-PBQ）共晶炸药的制备工艺流程图。六硝基六氮杂异伍兹烷与对苯醌（CL-20-PBQ）共晶炸药的制备过程如下：
[0018] （1）六硝基六氮杂异伍兹烷与对苯醌（CL-20-PBQ）饱和溶液的制备
[0019] 将足量六硝基六氮杂异伍兹烷（CL-20）加入到结晶溶剂中，升高温度到30℃-50℃，溶解，过滤，得到六硝基六氮杂异伍兹烷饱和溶液；将足量对苯醌（PBQ）加入到六硝基六氮杂异伍兹烷饱和溶液中溶解，过滤，得到六硝基六氮杂异伍兹烷与对苯醌（CL-20-PBQ）饱和溶液；结晶溶剂是乙醇、甲醇、甲乙酮、丙酮、乙酸乙酯、苯、乙醚、异丙醇、叔丁醇、四氢呋喃中的任意一种或几种的混合物。
[0020] （2）六硝基六氮杂异伍兹烷与对苯醌（CL-20-PBQ）共晶炸药的制备
[0021] 将六硝基六氮杂异伍兹烷与对苯醌（CL-20-PBQ）饱和溶液置于烧杯中，然后静置于恒温培养箱中，蒸发溶剂，依次经过晶核的形成，晶粒长大，晶体形成，过滤，干燥，得到六硝基六氮杂异伍兹烷与对苯醌（CL-20-PBQ）共晶炸药。在恒温培养箱中蒸发溶剂结晶的温度为30℃-45℃。
[0022] 图2示出了六硝基六氮杂异伍兹烷与对苯醌（CL-20-PBQ）共晶炸药通过单击衍射分析确认的分子结构。从单晶结果分析可知：该共晶中，CL-20分子与PBQ分子以1:1（摩尔比）通过N-O…H氢键和π作用等分子间相互作用形成。共晶分子式为C12H10O14N12,属正3 3
交晶系，Pna21空间群，其晶体密度高达1.737g/cm,较组分PBQ（1.318g/cm）显著提高了
31.8%。
[0023] 图3示出了六硝基六氮杂异伍兹烷与对苯醌（CL-20-PBQ）共晶炸药分子相互作用规律，通过分析发现，该共晶中的CL-20分子与PBQ分子通过“手拉手”型合成子，在晶胞中无限延伸形成。
[0024] 表1表示了六硝基六氮杂异伍兹烷与对苯醌（CL-20-PBQ）共晶炸药通过差热分析（DSC）测得的热性能参数。从表中可知：共晶的熔点132℃，较纯组分PBQ显著提高17℃，有利于增加炸药的热
稳定性；而共晶的分解温度均低于CL-20和PBQ，比PBQ明显低207℃，可使炸药对热敏感，应用于特殊火工品中。炸药共晶后熔点提高和分解温度降低表明通过共晶能够显著调控炸药的热分解行为。
[0025] 表1共晶与组分的热性能参数
[0026]样品 熔点（℃） 分解温度（℃）
CL-20 无 244
PBQ 115 442
CL-20-PBQ共晶 132 235
[0027] 下面详述本发明六硝基六氮杂异伍兹烷与对苯醌（CL-20-PBQ）共晶炸药制备的具体实施例。
[0028] 实施例1
[0029] 在室温下，将60ml乙醇加入三口烧瓶中，然后在搅拌下加入足量CL-20，将温度升高到30℃，溶解，过滤，得到CL-20的饱和溶液。然后加入足量PBQ，搅拌，溶解，过滤，所得滤液为CL-20-PBQ饱和溶液。将滤液盛于烧杯中，然后静止于30℃的恒温箱中，让溶剂蒸发，析出晶体，干燥得到CL-20-PBQ共晶炸药。
[0030] 实施例2
[0031] 在室温下，将50ml甲醇加入三口烧瓶中，然后在搅拌下加入足量CL-20，将温度升高到35℃，溶解，过滤，得到CL-20的饱和溶液。然后加入足量PBQ，搅拌，溶解，过滤，所得滤液为CL-20-PBQ饱和溶液。将滤液盛于烧杯中，然后静止于30℃的恒温箱中，让溶剂蒸发，析出晶体。干燥得到CL-20-PBQ共晶炸药。
[0032] 实施例3
[0033] 在室温下，将50ml乙酸乙酯加入三口烧瓶中，然后在搅拌下加入足量CL-20，溶解，过滤，得到CL-20的饱和溶液。然后加入足量PBQ，搅拌，溶解，过滤，所得滤液为CL-20-PBQ饱和溶液。将滤液盛于烧杯中，然后静止于30℃的恒温箱中，让溶剂蒸发，析出晶体，干燥得到CL-20-PBQ共晶炸药。
[0034] 实施例4
[0035] 在室温下，将100ml四氢呋喃加入三口烧瓶中，然后在搅拌下加入足量CL-20，溶解，过滤，得到CL-20的饱和溶液。然后加入足量PBQ，搅拌，溶解，过滤，所得滤液为CL-20-PBQ饱和溶液。将滤液盛于烧杯中，然后静止于35℃的恒温箱中，让溶剂蒸发，析出晶体，干燥得到CL-20-PBQ共晶炸药。
[0036] 实施例5
[0037] 在室温下，将80ml异丙醇加入三口烧瓶中，然后在搅拌下加入足量CL-20，将温度升高到35℃，溶解，过滤，得到CL-20的饱和溶液。然后加入足量PBQ，搅拌，溶解，过滤，所得滤液为CL-20-PBQ饱和溶液。将滤液盛于烧杯中，然后静止于30℃的恒温箱中，让溶剂蒸发，析出晶体。干燥得到CL-20-PBQ共晶炸药。
[0038] 实施例6
[0039] 在室温下，将80ml叔丁醇加入三口烧瓶中，然后在搅拌下加入足量CL-20，将温度升高到40℃，溶解，过滤，得到CL-20的饱和溶液。然后加入足量PBQ，搅拌，溶解，过滤，所得滤液为CL-20-PBQ饱和溶液。将滤液盛于烧杯中，然后静止于40℃的恒温箱中，让溶剂蒸发，析出晶体。干燥得到CL-20-PBQ共晶炸药。
[0040] 实施例7
[0041] 在室温下，将60ml甲乙酮和丙酮（体积比1：1）混合溶剂加入三口烧瓶中，然后在搅拌下加入足量CL-20，溶解，过滤，得到CL-20的饱和溶液。然后加入足量PBQ，将温度升高到50℃，搅拌，溶解，过滤，所得滤液为CL-20-PBQ饱和溶液。将滤液盛于烧杯中，然后静止于45℃的恒温箱中，让溶剂蒸发，析出晶体，干燥得到CL-20-PBQ共晶炸药。
[0042] 实施例8
[0043] 在室温下，将60ml异丙醇和甲醇（体积比1：1）混合溶剂加入三口烧瓶中，然后在搅拌下加入足量CL-20，将温度升高到45℃，溶解，过滤，得到CL-20的饱和溶液。然后加入足量PBQ，搅拌，溶解，过滤，所得滤液为CL-20-PBQ饱和溶液。将滤液盛于烧杯中，然后静止于35℃的恒温箱中，让溶剂蒸发，析出晶体。干燥得到CL-20-PBQ共晶炸药。
[0044] 尽管这里参照本发明的多个解释性实施例对本发明进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的
修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本
申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公开、附图和
权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变型和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。
