原位XRD方法研究HNS/Dioxane溶剂化物去溶剂化过程中的微观结构与性能

张红梨, 刘 渝, 李诗纯, 杨世源, 李金山

(1. 西南科技大学材料科学与工程学院， 四川 绵阳 621010； 2. 中国工程物理研究院化工材料研究所, 四川 绵阳 621999)

1 引 言

在炸药合成与结晶过程中常常会出现一种假多晶型状态—溶剂化物，这类溶剂化物属于炸药为主体分子，溶剂为客体分子构成的超分子化合物，通常也叫溶剂加合物、络合物或分子插合物[1-2]。自1953年首先发现环四亚甲基四硝胺(HMX)与N,N′-二甲基甲酰胺(DMF)的溶剂化物以来，迄今为止，已发现包括HMX、环三亚甲基三硝胺(RDX)、六硝基六氮杂异戊兹烷(CL-20)、六硝基茋(2,2′,4,4′, 6,6′-Hexanitrostilbene, HNS)等多种炸药与相关溶剂形成的溶剂化物一百多种[3-8]，这些溶剂化物在发现初期，往往被当作炸药的多晶型研究，因此早期的文献更多报道的是其晶体结构或者感度方面的变化。如Cobbledick等[9]利用X射线计数测量方法对HMX与DMF分子加合物的晶体结构进行了解析，得到了分子加合物的结构参数和原子坐标。David等[10]对CL-20与DMF、1,4-二氧六环(Dioxane)、六甲基磷酰三胺(HMPA)、1,4-丁内酯(BL)等四种溶剂形成的溶剂化物晶体结构进行了解析，并把溶剂化物作为炸药共晶的范畴。而Guo[11]测试了CL-20与己内酰胺溶剂化物的摩擦感度和撞击感度，结果二者降低幅度较大。随着人们对溶剂化物的认识加深，有研究者利用溶剂化物的络合性质来实现化学提纯和物质定量，如Selig[12]利用HMX与DMF生成定量组成的络合物性质实现含RDX杂质的HMX纯度分析。Bellamy等[13]则利用HNS与Dioxane能形成溶剂化物的特性，去除利用冲击沉淀法制备四型六硝基茋(HNS-Ⅳ)时包裹在HNS-Ⅳ中的DMF、N-甲基吡咯烷酮(NMP)等残留溶剂，从而获得更高纯度的HNS。……