起爆药研究最新进展
2021-06-16潘鹏阳王可欣易镇鑫朱顺官
潘鹏阳,王可欣,易镇鑫,张 琳,朱顺官
(南京理工大学化工学院,江苏 南京 210094)
1 引言
起爆药是一类较为敏感的含能材料,容易受外界的刺激激发。在外界能量输入下,起爆药快速地由燃烧转为爆轰,起爆猛炸药。当前,叠氮化铅(LA)与斯蒂芬酸铅(LS)是最常用的起爆药。但由于铅基起爆药对人体和环境都有害,因此开发新型绿色安全起爆药是重要发展趋势。为此,研究人员对新型绿色起爆药提出了以下要求[1]:(1)不含重金属Hg、Pb、Cd、Cr 等;(2)热稳定性好,分解温度大于200 ℃;(3)感度适中;(4)原材料来源广泛,成本低;(5)工艺简单,产率高,对环境危害小;(6)起爆能力强;(7)在存储期内化学性能稳定。
世界各国纷纷进行了新一代起爆药的研究工作。美国自20 世纪90 年代就开始展开了关于替代叠氮化铅的项目,从一百多种设计的备选分子中,筛选出9 种进行了一系列的性能测试以及雷管试验[2]。俄罗斯对多氮杂环配体的高氯酸盐配合物进行了大量的研究[3-4]。当前投入使用的有5-硝基-四唑亚铜(DBX-1)[5]、二硝基重氮酚(DDNP)[6-7]、高氯酸·四氨·双(5-硝基四唑)合钴(Ⅲ)(BNCP)[8]、7-羟基-4,6-二硝基-5,7-二氢苯并呋咱钾(KDNBF)[9]等。DBX-1 拥有与LA 相当的起爆性能[5],但是其中间产物产率较低。DDNP 热分解温度低于180 ℃,对光敏感,耐压性差,仅限用于民爆工程雷管,且合成中产生大量废水[6-7]。KDNBF 起爆能力、感度、流散性等多方面存在缺陷。这些在某些方面性能良好的起爆药,虽能够小规模的使用,但也都有各自的缺陷,无法完全替代LA 和LS,因此,合成新型起爆药依然是目前研究的重要方向。……
