一種水楊酸鉛銅絡(luò)合物制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于有機(jī)化工合成領(lǐng)域，具體涉及一種水楊酸鉛銅絡(luò)合物制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]水楊酸鉛銅絡(luò)合物雙基推進(jìn)劑燃速催化劑，是上世紀(jì)70年代以后歐美國家開發(fā)并廣泛應(yīng)用的、性能良好的推進(jìn)劑的燃速催化劑之一。
[0003]據(jù)報道，國際上水楊酸鉛銅絡(luò)合物有三種合成方法:
[0004]1、固體粉末氧化物氧化鉛(氧化鉛黃)和氧化銅粉懸浮在水，強(qiáng)力攪拌下，加入水楊酸加熱至沸反應(yīng)24小時以上。
[0005]2、氧化鉛和堿式碳酸銅(孔雀石綠)兩種粉術(shù)分散到水中，分批加入水楊酸強(qiáng)力攪拌加熱在65X反應(yīng)，直至成為均一的糊狀物，過濾得成品。
[0006]3、將水溶性的銅鹽與鉛鹽溶于水中形成均相溶液，然后加入水楊酸，攪拌均勻后，加熱、升溫.用磷酸三鈉20 %水溶液調(diào)節(jié)pH，反應(yīng)結(jié)束后，反應(yīng)液呈細(xì)小顆粒狀均勻懸浮液。過濾的廣品。
[0007]天津大學(xué)的張富強(qiáng)的碩士論文研究了“雙基推進(jìn)劑的燃速催化劑一銅鉛螯合物(CLCP)的合成工藝”，水楊酸鉛銅絡(luò)合物是其中之一。論文中合成工藝是::硝酸銅、硝酸鉛在水溶液中與水楊酸反應(yīng)30分鐘，然后以磷酸三鈉水溶液做為螯合反應(yīng)pH值調(diào)節(jié)劑，在80。C pH = 5.5時，反應(yīng)5小時，得產(chǎn)品經(jīng)水洗，甩干，烘干。得到技術(shù)指標(biāo)合格的水楊酸鉛銅，產(chǎn)率 94 %。
[0008]北京理工大學(xué)的侯竹林曾研究過水楊酸銅鉛鹽的應(yīng)用，結(jié)果表明:對xLDB推進(jìn)劑，一元水楊酸鉛與一元水楊酸銅復(fù)配，二者比例為1.5:0.5時，可使xLDB推進(jìn)荊壓力指數(shù)降低27.1%。
[0009]西安204所的李吉禎等也曾對水楊酸銅鉛的應(yīng)用做過細(xì)致的研究。
[0010]本發(fā)明方法尚未見文獻(xiàn)報道，超聲波、聚丙烯酰胺的應(yīng)用使產(chǎn)品顆粒均勻、性能穩(wěn)定;微波烘干使產(chǎn)品表面積大、表面不會焦化，樣品試用得到了正面的結(jié)果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011 ]本發(fā)明提供一種水楊酸鉛銅絡(luò)合物制備方法，以水楊酸鈉水溶液為底物，聚丙烯酰胺為助劑，在機(jī)械攪拌和超聲波耦合作用下，滴加等摩爾的硝酸鹽混合水溶液，待反應(yīng)物析出，然后經(jīng)升溫、反應(yīng)陳化、離心及微波耦合蒸汽加熱快速干燥，得到均勻的雙基火箭固體催化劑水楊酸銅鉛；當(dāng)硝酸鉛、硝酸銅比例變化時，得到一系列因鉛銅比例變化而性能不同的催化劑。
[0012]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
[0013]—種水楊酸鉛銅絡(luò)合物制備方法，所述方法包括以下步驟:
[0014]I)將I摩爾水楊酸鈉溶于水中，加熱到50±3°C，過濾備用；
[0015]2)將η摩爾硝酸鉛和(1-η)摩爾硝酸銅溶于水，加熱到45±3°C，過濾備用，其中0〈n〈I;
[0016]3)將步驟I)得到的水楊酸鈉水溶液溫度維持在50±3°C，加入步驟2)得到的混合硝酸鹽溶液；
[0017]4)加料畢，升溫至85 ± 5°C，反應(yīng)陳化4Hr ；
[0018]5)冷卻至50 ±5°C，離心固液分離；
[0019]6)將固體粗品用45-50°C去離子水洗滌至硝酸根小于3ppm，聚丙烯酰胺檢測不出為止；
[0020]7)濕品經(jīng)加熱干燥后，得到水分低于0.05%的火箭固體催化劑水楊酸鉛銅。
[0021 ]作為進(jìn)一步優(yōu)化，所述水楊酸鈉由水楊酸加氫氧化鈉水溶液當(dāng)場合成。
[0022]作為進(jìn)一步優(yōu)化，所述步驟3)中混合硝酸鹽溶液的添加過程在超聲波和機(jī)械攪拌耦合作用下進(jìn)行。
[0023]作為進(jìn)一步優(yōu)化，所述步驟4)中反應(yīng)陳化在超聲波和機(jī)械攪拌耦合作用下進(jìn)行。
[0024]作為進(jìn)一步優(yōu)化，所述步驟5)中冷卻過程在超聲波和機(jī)械攪拌耦合作用下進(jìn)行。
[0025]作為進(jìn)一步優(yōu)化，所述步驟6)中所述配制反應(yīng)液的去離子水含5-10ppm的聚丙烯酰胺。
[0026]作為進(jìn)一步優(yōu)化，所述步驟8)中濕品加熱干燥方式為微波耦合蒸汽加熱。
[0027]作為進(jìn)一步優(yōu)化，所述0〈η〈1，當(dāng)η變化時，得到一系列鉛銅比例不同及性能有差異的水楊酸鉛銅催化劑。
[0028]本發(fā)明具有的有益效果:
[0029]本發(fā)明采取水楊酸和鉛、銅的硝酸鹽在聚丙烯酰胺為均勻沉淀劑進(jìn)行反應(yīng);利用機(jī)械攪拌和超聲波耦合作用，避免了產(chǎn)物沉淀包夾原料或副產(chǎn)物硝酸鈉，使產(chǎn)品均勻純凈；烘干采取微波耦合蒸汽加熱快速干燥方式，避免了傳統(tǒng)干燥“外焦內(nèi)嫩”造成產(chǎn)品內(nèi)外性質(zhì)差異的弊端;采用不同比例的銅鉛比例，一個工藝可以得到一系列性能各異的催化劑。
【具體實施方式】
[0030]為了使本
【發(fā)明內(nèi)容】
更容易并清楚地理解，下面根據(jù)具體實施例，對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0031 ] 一種水楊酸鉛銅絡(luò)合物制備方法，以水楊酸鈉水溶液為底物，聚丙烯酰胺為助劑，在機(jī)械攪拌和超聲波耦合作用下，滴加等摩爾的硝酸鹽混合水溶液，待反應(yīng)物析出，然后經(jīng)升溫、反應(yīng)陳化、離心及微波耦合蒸汽加熱快速干燥，得到均勻的雙基火箭固體催化劑水楊酸銅鉛;當(dāng)硝酸鉛、硝酸銅比例變化時，得到一系列因鉛銅比例變化而性能不同的催化劑。
[0032]實施例1:
[0033]I)將I摩爾水楊酸鈉溶于水中，加熱到50 ± 3 °C，過濾備用；
[0034]2)將0.5摩爾硝酸鉛和0.5摩爾硝酸銅溶于水，加熱到45 ±3°C，過濾備用；
[0035]3)將步驟I)得到的水楊酸鈉水溶液的溫度維持在50±3°C，在超聲波和機(jī)械攪拌耦合作用下，加入步驟2)的混合硝酸鹽溶液；
[0036]5)加料畢，升溫至85±5°C，在超聲波和機(jī)械攪拌耦合作用下反應(yīng)陳化4Hr;
[0037]6)在超聲波和機(jī)械攪拌耦合作用下冷至50±5°C，離心固液分離；
[0038]7)固體粗品用45-50 °C去離子水洗滌至硝酸根小于3ppm，聚丙烯酰胺檢測不出為止；
[0039]8)濕品經(jīng)微波耦合蒸汽加熱干燥后，得到水分低于0.05%的火箭固體催化劑:水楊酸鉛銅，收率87 %，鉛銅比為1:1。
[0040]實施例2:
[0041 ] I)將I摩爾水楊酸鈉溶于水中，加熱到50 ± 3 °C，過濾備用；
[0042]2)將0.9摩爾硝酸鉛和0.1摩爾硝酸銅溶于水，加熱到45±3°C，過濾備用；
[0043]3)將步驟I)得到的水楊酸鈉水溶液的溫度維持在50±3°C，在超聲波和機(jī)械攪拌耦合作用下，加入步驟2)的混合硝酸鹽溶液；
[0044]5)加料畢，升溫至85±5°C，在超聲波和機(jī)械攪拌耦合作用下反應(yīng)陳化4Hr;
[0045]6)在超聲波和機(jī)械攪拌耦合作用下冷至50±5°C，離心固液分離；
[0046]7)固體粗品用45-50 °C去離子水洗滌至硝酸根小于3ppm，聚丙烯酰胺檢測不出為止；
[0047]8)濕品經(jīng)微波耦合蒸汽加熱干燥后，得到水分低于0.05%的火箭固體催化劑:水楊酸鉛銅，收率88 %，鉛銅比為9:1。
[0048]實施例3:
[0049]I)將I摩爾水楊酸鈉溶于水中，加熱到50 ± 3 °C，過濾備用；
[0050]2)將0.4摩爾硝酸鉛和0.6摩爾硝酸銅溶于水，加熱到45±3°C，過濾備用；
[0051 ] 3)將步驟I)得到的水楊酸鈉水溶液的溫度維持在50±3°C，在超聲波和機(jī)械攪拌耦合作用下，加入步驟2)的混合硝酸鹽溶液；
[0052]5)加料畢，升溫至85±5°C，在超聲波和機(jī)械攪拌耦合作用下反應(yīng)陳化4Hr;
[0053]6)在超聲波和機(jī)械攪拌耦合作用下冷至50±5°C，離心固液分離；
[0054]7)固體粗品用45-50 °C去離子水洗滌至硝酸根小于3ppm，聚丙烯酰胺檢測不出為止；
[0055]8)濕品經(jīng)微波耦合蒸汽加熱干燥后，得到水分低于0.05%的火箭固體催化劑:水楊酸鉛銅，收率86.5%,鉛銅比為2:3。
[0056]以上所述的具體實施例，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種水楊酸鉛銅絡(luò)合物制備方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟: 1)將I摩爾水楊酸鈉溶于水中，加熱到50±3°C，過濾備用； 2)將η摩爾硝酸鉛和(1-η)摩爾硝酸銅溶于水，加熱到45±3°C，過濾備用，其中0〈η〈1; 3)將步驟I)得到的水楊酸鈉水溶液溫度維持在50±3°C，加入步驟2)得到的混合硝酸鹽溶液； 4)加料畢，升溫至85± 5 °C，反應(yīng)陳化4Hr ； 5)冷卻至50± 5 °C，離心固液分離； 6)將固體粗品用45-50°C去離子水洗滌至硝酸根小于3ppm，聚丙烯酰胺檢測不出為止； 7)濕品經(jīng)加熱干燥后，得到水分低于0.05%的火箭固體催化劑水楊酸鉛銅。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水楊酸鉛銅絡(luò)合物制備方法，其特征在于:所述水楊酸鈉由水楊酸加氫氧化鈉水溶液當(dāng)場合成。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水楊酸鉛銅絡(luò)合物制備方法，其特征在于:所述步驟3)中混合硝酸鹽溶液的添加過程在超聲波和機(jī)械攪拌耦合作用下進(jìn)行。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水楊酸鉛銅絡(luò)合物制備方法，其特征在于:所述步驟4)中反應(yīng)陳化在超聲波和機(jī)械攪拌耦合作用下進(jìn)行。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水楊酸鉛銅絡(luò)合物制備方法，其特征在于:所述步驟5)中冷卻過程在超聲波和機(jī)械攪拌耦合作用下進(jìn)行。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水楊酸鉛銅絡(luò)合物制備方法，其特征在于:所述步驟6)中所述配制反應(yīng)液的去離子水含5-1 Oppm的聚丙稀酰胺。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水楊酸鉛銅絡(luò)合物制備方法，其特征在于:所述步驟8)中濕品加熱干燥方式為微波耦合蒸汽加熱。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水楊酸鉛銅絡(luò)合物制備方法，其特征在于:所述0〈η〈1，當(dāng)η變化時，得到一系列鉛銅比例不同及性能有差異的水楊酸鉛銅催化劑。
【專利摘要】本發(fā)明屬于有機(jī)化工合成領(lǐng)域，具體涉及一種水楊酸鉛銅絡(luò)合物制備方法，所述制備方法以水楊酸鈉水溶液為底物，聚丙烯酰胺為助劑，在機(jī)械攪拌和超聲波耦合作用下，滴加等摩爾的硝酸鹽混合水溶液，待反應(yīng)物析出，然后經(jīng)升溫、反應(yīng)陳化、離心及微波耦合蒸汽加熱快速干燥，得到均勻的雙基火箭固體催化劑水楊酸銅鉛。本發(fā)明采取水楊酸和鉛、銅的硝酸鹽在聚丙烯酰胺為均勻沉淀劑進(jìn)行反應(yīng)；利用機(jī)械攪拌和超聲波耦合作用，避免了產(chǎn)物沉淀包夾原料或副產(chǎn)物硝酸鈉，使產(chǎn)品均勻純凈；烘干采取微波耦合蒸汽加熱快速干燥方式，避免了傳統(tǒng)干燥“外焦內(nèi)嫩”造成產(chǎn)品內(nèi)外性質(zhì)差異的弊端；采用不同比例的銅鉛比例，一個工藝可以得到一系列性能各異的催化劑。
【IPC分類】C07C65/10, C07C51/41, B01J31/22
【公開號】CN105566091
【申請?zhí)枴緾N201510951859
【發(fā)明人】郭建國, 陸惠懿, 柯德宏, 方誠, 王晗
【申請人】國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司
【公開日】2016年5月11日
【申請日】2015年12月16日