[发明专利]一种高能低爆温硝化棉的制备方法

权利要求书

1.一种高能低爆温硝化棉的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S01：将偶氮二四唑二乙酸或N,N二四唑二乙酸或5，1'-联四唑-1-乙酸加入用N,N-二甲基乙酰胺溶解的微晶纤维素溶液；

S02：加入催化剂无水LiCl，在60˚C～70˚C下搅拌一定时间；

S03：加入一定量的硝酸，反应一定时间；

S04：将溶液调至中性，旋干得到固体，通过水洗和干燥得到偶氮二四唑二乙酸接枝的硝化纤维素或N,N二四唑二乙酸接枝的硝化纤维素或5，1'-联四唑-1-乙酸接枝的硝化纤维素。

2.根据权利要求1所述的高能低爆温硝化棉的制备方法，其特征在于，所述步骤S01中偶氮二四唑二乙酸或N,N二四唑二乙酸或5，1'-联四唑-1-乙酸与微晶纤维素的物质的量比为1/4～1/3。

3.根据权利要求1所述的高能低爆温硝化棉的制备方法，其特征在于，所述步骤S02中无水LiCl与微晶纤维素的物质的量比为0.9～1。

4.根据权利要求1所述的高能低爆温硝化棉的制备方法，其特征在于，所述步骤S03中硝酸与微晶纤维素的物质的量比为2～2.2。

5.根据权利要求1所述的高能低爆温硝化棉的制备方法，其特征在于，所述偶氮二四唑二乙酸由以下步骤制备：

S11：在0.15～0.18mol/L的NaOH或KOH溶液中加入五氨基四唑，所述NaOH或KOH与五氨基四唑物质的量的比为2.3～2.6，然后在70℃～80℃搅拌20～30min，然后缓慢加入KMnO4，所述KMnO₄与五氨基四唑物质的量比为0.7～0.85，反应4-5小时，再加入与NaOH或KOH溶液等体积的乙醇，沸腾2～3min，趁热过滤，冷冻后过滤得黄色针状固体，干燥，得到偶氮二四唑二钠或偶氮二四唑二钾；

S12：将制得的偶氮二四唑二钠或偶氮二四唑二钾完全溶于甲醇，然后加入与偶氮二四唑二钠或偶氮二四唑二钾物质的量比为3～3.2的BrCH₂COOC₂H₅，反应一定时间，加热至90～110℃回流，取出旋干得到的固体，用乙酸乙酯萃取，过滤，将滤液旋干后再加入少量甲醇，冷冻、静置、过滤得到的固体即为偶氮二四唑二乙酸乙酯；

S13：将偶氮二四唑二乙酸乙酯用0.2mol/L的NaOH或KOH溶液在70～80℃温度下搅拌滴定至pH=8～10保持一定时间pH值不变，再滴定溶液至pH=6～7，恒定一定时间，将所得溶液旋干即得到偶氮二四唑二乙酸。

6.根据权利要求1所述的高能低爆温硝化棉的制备方法，其特征在于，所述N,N二四唑二乙酸由以下步骤制备：

S21：将二腈胺钠和叠氮化钠按照物质量的比为1:1在乙醇溶液中溶解，用HCl溶液调节pH=6-7，在50-70℃下反应一定时间后，旋干、水洗后干燥旋干得到N,N—二四唑胺；

S22：将制得的N,N—二四唑胺用乙醇溶解，在50-70℃下缓慢加入与N,N—二四唑胺物质的量比为1.8～2的KMnO₄，反应一定时间，升温至70-90℃保持3～5min，趁热过滤，将滤液冷冻后过滤得固体，干燥，得到N,N二四唑钾胺；

S23：将制得的N,N二四唑钾胺溶于甲醇，然后加入与N,N二四唑甲胺物质的量比为3～3.2的BrCH₂COOC₂H₅，反应一定时间，加热至90～110℃回流，取出旋干得到的固体，用乙酸乙酯萃取，过滤，将滤液旋干后再加入少量甲醇，冷冻、静置、过滤得到的固体即为N,N二四唑二乙酸乙酯；

S24：将获得的N,N二四唑二乙酸乙酯用0.2mol/L的NaOH或KOH溶液在70～80℃温度下搅拌滴定至pH=8～10保持一定时间pH值不变，再滴定溶液至pH=6～7，恒定一定时间，将所得溶液旋干即得到N,N二四唑二乙酸。

7.根据权利要求1所述的高能低爆温硝化棉的制备方法，其特征在于，所述5，1'-联四唑-1-乙酸由以下步骤制备：

将氨基四唑乙酸和叠氮化钠按照1:1的物质的量比加入至1:1的原甲酸三乙酯与乙酸的混合液中，在70-90˚C下反应一定时间，旋干、水洗、过滤干燥得到5，1'-联四唑-1-乙酸。