一種疊氮硝胺吸收藥樣品制備方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于火炸藥組分定量分析檢測領域，主要設及一種火炸藥樣品制備方法， 尤其設及一種疊氮硝胺吸收藥樣品制備方法。
【背景技術】
[000引 1888年諾貝爾用60%的硝化棉（NC)吸收40%的硝化甘油（NG)，制成NG吸收藥， 再經(jīng)過一系列工藝制成雙基發(fā)射藥。NC是高分子聚合物，它的塑化必須借助于低分子溶液。NG不但是含能組分，還是NC的低分子溶液增塑劑，增加了NC分子間的距離，提高了NC分子 鏈的柔順性和減少分子間的范德華力，使其溶解塑化，成為聚合物的濃溶液。該種濃溶液改 善了藥料的玻璃化溫度和粘流溫度，在一定的外力作用下，有利于加工成型。
[0003] 疊氮化合物、多疊氮類化合物直至全氮型超高能化合物是含能材料發(fā)展的方向之 一。疊氮硝胺（1，5-二疊氮基-3-硝基氮雜戊燒，簡稱DIAN巧與NG-樣，在常溫下呈液態(tài)， 不但含能，還具有很強的溶塑NC的能力。目前DIANP作為新型含能增塑劑，取代部分NG，成 功用于批量生產(chǎn)一些新型改性發(fā)射藥產(chǎn)品。
[0004] 為安全生產(chǎn)及經(jīng)濟扶持等原因，DIANP與NG由不同的生產(chǎn)廠家生產(chǎn)；甲單位生產(chǎn)NG，由于純NG不能運輸，隨用NC將NG吸收制成含水NG吸收藥，運輸?shù)缴a(chǎn)DIANP的己單 位，己單位再將含水NG吸收藥加水分散，加入DIANP等組分攬拌均勻，制成含水DIANP吸收 藥，運輸?shù)缴a(chǎn)發(fā)射藥的丙單位，丙單位再往里添加相應組分生產(chǎn)相關改性發(fā)射藥產(chǎn)品。在 該整個過程中，甲單位、己單位需要檢測NG吸收藥組分含量，而己單位、丙單位都需要檢測 DIANP吸收藥的組分含量。
[0005] 為準確檢測組分含量，需要了解藥料的工藝及物理化學狀態(tài)。
[0006] 首先介紹經(jīng)典的NG吸收藥的制造過程；將NC懸浮在分散介質(zhì)中，通過噴射、攬拌 等方法使各組分宏觀上均勻而計量準確地混合在一起，并牢固結合，該一過程稱為吸收。
[0007] NG與NC接觸、浸潤與擴散過程中，NG分子向NC分子鏈中滲透，并與鏈上的官能團 發(fā)生溶劑化。NC比NG大得多，其運動速度很慢，發(fā)生溶劑化后，NC發(fā)生溶脹，從而減弱了大 分子的分子間力，并有少部分大分子分離進入溶劑中進行溶解，即有少部分NC溶解在NG中 (完全溶解塑化，是在制造發(fā)射藥時，將藥料壓延及成型過程中完成的）。
[000引吸收好的藥漿中含90%左右的水分。藥漿中的水分可分為游離水、物理結合水和 物化結合水。游離水是指與藥料之間沒有結合，藥料沉降后懸浮在表層，用簡單的方法可W 濾掉。物理結合水是指藥漿孔穴或毛細管中浸潤的水分，該部分水在一定的擠壓下才可大 部分擠出。物化結合水是指靠氨鍵或其它分子間力結合起來的吸附水。驅(qū)水工序使游離水、 物理結合水的大部分水驅(qū)除掉。一般一次驅(qū)水機將藥漿中的水分驅(qū)除到20%~40%。此 時的藥漿可W作為吸收藥產(chǎn)品進行運輸。
[0009]DIANP吸收藥的制造工藝與經(jīng)典的NG吸收藥制造工藝類似。己單位在購置的含水 NG吸收藥中加水，在攬拌蓋中分散，加入DIANP等功能組分攬拌，使各組分宏觀上均勻而計 量準確地混合在一起，并牢固結合。同樣，吸收好的DIANP藥漿中含90%左右的水分，用一 次驅(qū)水機將藥漿中的水分離屯、脫水到20%~40%。此時的藥漿可W作為DIANP吸收藥產(chǎn) 品進行運輸。DIANP作為增塑劑在藥料中的作用及藥料中的水分存在狀態(tài)等方面，DIANP吸 收藥與NG吸收藥非常相似。
[0010] NG或DIANP吸收藥制造的整個工藝過程，伴隨著許多物理、化學過程，歸納起來， 基本分為四個過程；組分的分散；組分的擴散；液體組分對NC的粘附和浸潤；溶劑對NC的 溶解。如果分散不均勻，混合物的均勻性就很差。例如NG、DIANP等混合液與NC接觸時分 散不充分會形成"膠團"，NG、DIANP含量較高時，整個膠團呈半透明膠狀顆粒。該種膠團粘 度大，不易在外力的作用下分散成更細的顆粒。膠團的存在嚴重影響膠團中的組分與&0等 其它組分的進一步混合、擴散和溶解，生產(chǎn)中應該避免。但是由于藥料本身的特點，宏觀上 混合均勻的吸收藥，用肉眼即可觀察出在微觀上化2g水平）存在較多數(shù)量的半透明"膠 團"，即在0. 2g水平吸收藥是不均勻的。吸收藥中20 %~40 %的&0也阻礙了NC與NG、 DIANP的進一步溶解與塑化。另外，DIANP吸收藥中&0含量高，每一鍋物料分別離屯、驅(qū)水、 包裝，最后將各鍋吸收藥質(zhì)量相加，作為一大批出廠，所W對于一大批物料來說，其中各小 單元（各鍋）&0含量是明顯不一樣的，即對一大批來說&0是明顯不均勻的?？傊?，在微觀 層面上化2g水平），吸收藥中各組分是不均勻的，所W在取樣檢測時，要求用四分法取樣， 取樣量較大，取樣點較多，檢測時試樣量也相對較大。
[0011] NG吸收藥出現(xiàn)較早，是用氣相色譜法檢測含量。為保證取樣有代表性，加之氣相色 譜用的熱導檢測器靈敏度較低，所W-般將大批NG吸收藥多次四分法取樣，過篩、烘干，從 中稱取2g，用有機溶劑提取，制備試樣溶液。缺點是，氣相色譜只能檢測氣態(tài)物質(zhì)，需要通過 高溫使得樣品中的待測組分瞬間氣化，氣化的組分要通過較高溫度的色譜柱將其逐個分離 (色譜柱溫度低容易使已經(jīng)氣化的組分凝結）。氣化室、色譜柱的高溫使NG非常容易分解， 干擾檢測，所W采用了較低氣化溫度（175°C~210°C)、較低柱溫（14(rC~190°C)、短柱子 巧00mm)和高載氣流速巧OmL/min~200mL/min)等手段，降低NG的受熱溫度和受熱時間。 但即使該樣，仍然發(fā)生過在進針氣化瞬間NG爆炸的事故。另一方面，短柱子和高載氣流速 等手段，能縮短NG在色譜柱中的停留時間，但同時使得分離效率降低，不利于分離檢測組 分多的樣品，而新型發(fā)射藥由于使用要求的增加，組分越來越多，使得氣相色譜在新產(chǎn)品中 的應用受到限制。
[0012] 液相色譜可避免高溫對樣品的熱刺激，樣品用溶劑溶解后在常溫下進行分離和檢 巧。，非常適合受熱易分解的NG、DIANP等組分的檢測。液相色譜儀已經(jīng)成熟并市場化，目前 各火炸藥理化檢測室均配備了液相色譜儀。目前DIANP純品、DIANP吸收藥、含DIANP的改 性雙基發(fā)射藥、含DIANP的改性=基發(fā)射藥的定量檢測都采用液相色譜法。
[0013] 當前火炸藥理化室的液相色譜儀絕大多數(shù)都配備的是紫外檢測器，該主要是因 為；火炸藥中絕大多數(shù)需用色譜檢測的小分子有機組分，都含有-N02、-Ns、苯環(huán)、不飽和雙 鍵等有紫外吸收的官能團；紫外檢測器靈敏度高，對含吸收官能圖的物質(zhì)的檢出限很低，能 觀察組分的細微變化；紫外檢測器皮實、容易維護。
[0014] 紫外檢測器的定量原理是；一束特定波長的光通過檢測池，一部分光被檢測池中 的試樣吸收，一部分光透過檢測池被檢測器感應。檢測器通過感應到的光的強度，W及初始 光的強度，計算出樣品的吸光度。
[0015] ^ =Ig^
[0016] 式中；A為吸光度；I。為特定波長的光通過檢測池前的強度；It為特定波長的光通 過檢測池后的強度。
[0017] 然后依據(jù)光吸收定律A=KcL(式中；K為吸光系數(shù)，是常數(shù)；C為溶液中待測物質(zhì) 的濃度；L為光通過檢測池時的光程）確定檢測池中