[发明专利]一种具有超快自点火性能的含能配位化合物及其制备方法

说明书

本发明公开了一种同双氧水具有超快自点火性能的含能配位化合物及其制备方法，它是一种无机有机杂化材料，采用简便的“一锅煮”合成方法制备本发明提供的含能配位化合物；通过材料各组分之间的协同作用，实现目标材料的自点火性能。其中R为饱和或不饱和烷基链；X为硝酸根或氰基硼氢根阴离子。本发明提供的自点火含能配位化合物，具有点火延迟时间短、合成工艺简单和成本低等优点。

技术领域

本发明涉及含能材料技术领域，具体涉及一种具有超快自点火性能的含能配位化合物及其制备方法。

背景技术

推进剂作为火箭、卫星和导弹等发动机的主要动力源，在国防工业领域具有重要的应用。近年来，国防工业技术发展迅猛，对推进剂的发展也提出了更高的要求。双组元自点火推进剂具有可靠重复点火的优点，极其适用于空间推进系统，如卫星等航天器和轨道转移机器的推进器。目前商用的自点火推进剂主要以剧毒、强致癌的偏二甲肼作为燃料，并以强腐蚀性的N₂O₄或发烟硝酸作为氧化剂。该类自点火推进剂存在存储运输成本高、发射准备时间长和复杂后处理等诸多弊端。为改善自点火推进剂的环境问题，世界各国围绕绿色自点火推进剂进行了大量研究工作。

然而，迄今为止，还未见有能够和高浓度双氧水直接自点火固体燃料的报道。因此，发展同高浓度双氧水具有超快自点火性能的含能材料能够有效地推进现役自点火推进剂系统的绿色化进程，具有重大的现实意义。

发明内容

针对现有商业化双组元自点火推进剂存在的严重环境问题和高存储运输成本，本发明的目的在于提供一种具有超快自点火性能的含能配位化合物及其制备方法，推动现有自点火推进剂系统的更新换代。

为实现本发明的目的，本发明提供如下技术方案：

一种同具有超快自点火性能的含能配位化合物，它是一种无机有机杂化材料，其结构式为：

其中R为饱和或不饱和烷基链；X为硝酸根或氰基硼氢根阴离子。

本发明还提供了一种具有超快自点火性能含能配位化合物的制备方法，包括以下步骤：在室温条件下，将二水合氯化铜加入到溶剂中，然后加入烷基咪唑，回流，降至室温，加入硝酸银或氰基硼氢化钠，继续搅拌；过滤掉沉淀物，真空干燥除去滤液中的溶剂，获得目标自点火含能配位化合物。

在一些实施例中，所述溶剂为乙腈、乙醇或水。

在一些实施例中，所述烷基咪唑为1-烯丙基咪唑、1-乙基咪唑等。

在一些实施例中，二水合氯化铜和烷基咪唑的摩尔比为1：4。

在一些实施例中，二水合氯化铜和硝酸银的摩尔比为1：2。

在一些实施例中，回流温度为60℃-80℃。

在一些实施例中，回流时间为2-3小时。

在一些实施例中，继续搅拌时间为2-3小时。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明提供的自点火含能配位化合物为无机有机杂化材料，具有点火延迟时间短、合成工艺简单和成本低等优点。本发明的含能配位化合物和90％双氧水之间点火延迟时间小于20ms。该材料在自点火推进剂中的应用能够有效地推动现役推进剂绿色化进程。

附图说明

为了更清楚的说明本申请文件实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术的描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅是对本申请文件中一些实施例的参考，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的情况下，还可以根据这些附图得到其它的附图。

图1为本发明实施例的自点火含能配位化合物合成路线示意图。