一种水杨酸铅铜络合物制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于有机化工合成领域，具体涉及一种水杨酸铅铜络合物制备方法。
【背景技术】
[0002]水杨酸铅铜络合物双基推进剂燃速催化剂，是上世纪70年代以后欧美国家开发并广泛应用的、性能良好的推进剂的燃速催化剂之一。
[0003]据报道，国际上水杨酸铅铜络合物有三种合成方法:
[0004]1、固体粉末氧化物氧化铅(氧化铅黄)和氧化铜粉悬浮在水，强力搅拌下，加入水杨酸加热至沸反应24小时以上。
[0005]2、氧化铅和碱式碳酸铜(孔雀石绿)两种粉术分散到水中，分批加入水杨酸强力搅拌加热在65X反应，直至成为均一的糊状物，过滤得成品。
[0006]3、将水溶性的铜盐与铅盐溶于水中形成均相溶液，然后加入水杨酸，搅拌均匀后，加热、升温.用磷酸三钠20 %水溶液调节pH，反应结束后，反应液呈细小颗粒状均匀悬浮液。过滤的广品。
[0007]天津大学的张富强的硕士论文研究了“双基推进剂的燃速催化剂一铜铅螯合物(CLCP)的合成工艺”，水杨酸铅铜络合物是其中之一。论文中合成工艺是::硝酸铜、硝酸铅在水溶液中与水杨酸反应30分钟，然后以磷酸三钠水溶液做为螯合反应pH值调节剂，在80。C pH = 5.5时，反应5小时，得产品经水洗，甩干，烘干。得到技术指标合格的水杨酸铅铜，产率 94 %。
[0008]北京理工大学的侯竹林曾研究过水杨酸铜铅盐的应用，结果表明:对xLDB推进剂，一元水杨酸铅与一元水杨酸铜复配，二者比例为1.5:0.5时，可使xLDB推进荆压力指数降低27.1%。
[0009]西安204所的李吉祯等也曾对水杨酸铜铅的应用做过细致的研究。
[0010]本发明方法尚未见文献报道，超声波、聚丙烯酰胺的应用使产品颗粒均匀、性能稳定;微波烘干使产品表面积大、表面不会焦化，样品试用得到了正面的结果。
【发明内容】
[0011 ]本发明提供一种水杨酸铅铜络合物制备方法，以水杨酸钠水溶液为底物，聚丙烯酰胺为助剂，在机械搅拌和超声波耦合作用下，滴加等摩尔的硝酸盐混合水溶液，待反应物析出，然后经升温、反应陈化、离心及微波耦合蒸汽加热快速干燥，得到均匀的双基火箭固体催化剂水杨酸铜铅；当硝酸铅、硝酸铜比例变化时，得到一系列因铅铜比例变化而性能不同的催化剂。
[0012]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
[0013]—种水杨酸铅铜络合物制备方法，所述方法包括以下步骤:
[0014]I)将I摩尔水杨酸钠溶于水中，加热到50±3°C，过滤备用；
[0015]2)将η摩尔硝酸铅和(1-η)摩尔硝酸铜溶于水，加热到45±3°C，过滤备用，其中0〈n〈I;
[0016]3)将步骤I)得到的水杨酸钠水溶液温度维持在50±3°C，加入步骤2)得到的混合硝酸盐溶液；
[0017]4)加料毕，升温至85 ± 5°C，反应陈化4Hr ；
[0018]5)冷却至50 ±5°C，离心固液分离；
[0019]6)将固体粗品用45-50°C去离子水洗涤至硝酸根小于3ppm，聚丙烯酰胺检测不出为止；
[0020]7)湿品经加热干燥后，得到水分低于0.05%的火箭固体催化剂水杨酸铅铜。
[0021 ]作为进一步优化，所述水杨酸钠由水杨酸加氢氧化钠水溶液当场合成。
[0022]作为进一步优化，所述步骤3)中混合硝酸盐溶液的添加过程在超声波和机械搅拌耦合作用下进行。
[0023]作为进一步优化，所述步骤4)中反应陈化在超声波和机械搅拌耦合作用下进行。
[0024]作为进一步优化，所述步骤5)中冷却过程在超声波和机械搅拌耦合作用下进行。
[0025]作为进一步优化，所述步骤6)中所述配制反应液的去离子水含5-10ppm的聚丙烯酰胺。
[0026]作为进一步优化，所述步骤8)中湿品加热干燥方式为微波耦合蒸汽加热。
[0027]作为进一步优化，所述0〈η〈1，当η变化时，得到一系列铅铜比例不同及性能有差异的水杨酸铅铜催化剂。
[0028]本发明具有的有益效果:
[0029]本发明采取水杨酸和铅、铜的硝酸盐在聚丙烯酰胺为均匀沉淀剂进行反应;利用机械搅拌和超声波耦合作用，避免了产物沉淀包夹原料或副产物硝酸钠，使产品均匀纯净；烘干采取微波耦合蒸汽加热快速干燥方式，避免了传统干燥“外焦内嫩”造成产品内外性质差异的弊端;采用不同比例的铜铅比例，一个工艺可以得到一系列性能各异的催化剂。
【具体实施方式】
[0030]为了使本
【发明内容】
更容易并清楚地理解，下面根据具体实施例，对本发明作进一步详细的说明。
[0031 ] 一种水杨酸铅铜络合物制备方法，以水杨酸钠水溶液为底物，聚丙烯酰胺为助剂，在机械搅拌和超声波耦合作用下，滴加等摩尔的硝酸盐混合水溶液，待反应物析出，然后经升温、反应陈化、离心及微波耦合蒸汽加热快速干燥，得到均匀的双基火箭固体催化剂水杨酸铜铅;当硝酸铅、硝酸铜比例变化时，得到一系列因铅铜比例变化而性能不同的催化剂。
[0032]实施例1:
[0033]I)将I摩尔水杨酸钠溶于水中，加热到50 ± 3 °C，过滤备用；
[0034]2)将0.5摩尔硝酸铅和0.5摩尔硝酸铜溶于水，加热到45 ±3°C，过滤备用；
[0035]3)将步骤I)得到的水杨酸钠水溶液的温度维持在50±3°C，在超声波和机械搅拌耦合作用下，加入步骤2)的混合硝酸盐溶液；
[0036]5)加料毕，升温至85±5°C，在超声波和机械搅拌耦合作用下反应陈化4Hr;
[0037]6)在超声波和机械搅拌耦合作用下冷至50±5°C，离心固液分离；
[0038]7)固体粗品用45-50 °C去离子水洗涤至硝酸根小于3ppm，聚丙烯酰胺检测不出为止；
[0039]8)湿品经微波耦合蒸汽加热干燥后，得到水分低于0.05%的火箭固体催化剂:水杨酸铅铜，收率87 %，铅铜比为1:1。
[0040]实施例2:
[0041 ] I)将I摩尔水杨酸钠溶于水中，加热到50 ± 3 °C，过滤备用；
[0042]2)将0.9摩尔硝酸铅和0.1摩尔硝酸铜溶于水，加热到45±3°C，过滤备用；
[0043]3)将步骤I)得到的水杨酸钠水溶液的温度维持在50±3°C，在超声波和机械搅拌耦合作用下，加入步骤2)的混合硝酸盐溶液；
[0044]5)加料毕，升温至85±5°C，在超声波和机械搅拌耦合作用下反应陈化4Hr;
[0045]6)在超声波和机械搅拌耦合作用下冷至50±5°C，离心固液分离；
[0046]7)固体粗品用45-50 °C去离子水洗涤至硝酸根小于3ppm，聚丙烯酰胺检测不出为止；
[0047]8)湿品经微波耦合蒸汽加热干燥后，得到水分低于0.05%的火箭固体催化剂:水杨酸铅铜，收率88 %，铅铜比为9:1。
[0048]实施例3:
[0049]I)将I摩尔水杨酸钠溶于水中，加热到50 ± 3 °C，过滤备用；
[0050]2)将0.4摩尔硝酸铅和0.6摩尔硝酸铜溶于水，加热到45±3°C，过滤备用；
[0051 ] 3)将步骤I)得到的水杨酸钠水溶液的温度维持在50±3°C，在超声波和机械搅拌耦合作用下，加入步骤2)的混合硝酸盐溶液；
[0052]5)加料毕，升温至85±5°C，在超声波和机械搅拌耦合作用下反应陈化4Hr;
[0053]6)在超声波和机械搅拌耦合作用下冷至50±5°C，离心固液分离；
[0054]7)固体粗品用45-50 °C去离子水洗涤至硝酸根小于3ppm，聚丙烯酰胺检测不出为止；
[0055]8)湿品经微波耦合蒸汽加热干燥后，得到水分低于0.05%的火箭固体催化剂:水杨酸铅铜，收率86.5%,铅铜比为2:3。
[0056]以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种水杨酸铅铜络合物制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤: 1)将I摩尔水杨酸钠溶于水中，加热到50±3°C，过滤备用； 2)将η摩尔硝酸铅和(1-η)摩尔硝酸铜溶于水，加热到45±3°C，过滤备用，其中0〈η〈1; 3)将步骤I)得到的水杨酸钠水溶液温度维持在50±3°C，加入步骤2)得到的混合硝酸盐溶液； 4)加料毕，升温至85± 5 °C，反应陈化4Hr ； 5)冷却至50± 5 °C，离心固液分离； 6)将固体粗品用45-50°C去离子水洗涤至硝酸根小于3ppm，聚丙烯酰胺检测不出为止； 7)湿品经加热干燥后，得到水分低于0.05%的火箭固体催化剂水杨酸铅铜。2.根据权利要求1所述的一种水杨酸铅铜络合物制备方法，其特征在于:所述水杨酸钠由水杨酸加氢氧化钠水溶液当场合成。3.根据权利要求1所述的一种水杨酸铅铜络合物制备方法，其特征在于:所述步骤3)中混合硝酸盐溶液的添加过程在超声波和机械搅拌耦合作用下进行。4.根据权利要求1所述的一种水杨酸铅铜络合物制备方法，其特征在于:所述步骤4)中反应陈化在超声波和机械搅拌耦合作用下进行。5.根据权利要求1所述的一种水杨酸铅铜络合物制备方法，其特征在于:所述步骤5)中冷却过程在超声波和机械搅拌耦合作用下进行。6.根据权利要求1所述的一种水杨酸铅铜络合物制备方法，其特征在于:所述步骤6)中所述配制反应液的去离子水含5-1 Oppm的聚丙稀酰胺。7.根据权利要求1所述的一种水杨酸铅铜络合物制备方法，其特征在于:所述步骤8)中湿品加热干燥方式为微波耦合蒸汽加热。8.根据权利要求1所述的一种水杨酸铅铜络合物制备方法，其特征在于:所述0〈η〈1，当η变化时，得到一系列铅铜比例不同及性能有差异的水杨酸铅铜催化剂。
【专利摘要】本发明属于有机化工合成领域，具体涉及一种水杨酸铅铜络合物制备方法，所述制备方法以水杨酸钠水溶液为底物，聚丙烯酰胺为助剂，在机械搅拌和超声波耦合作用下，滴加等摩尔的硝酸盐混合水溶液，待反应物析出，然后经升温、反应陈化、离心及微波耦合蒸汽加热快速干燥，得到均匀的双基火箭固体催化剂水杨酸铜铅。本发明采取水杨酸和铅、铜的硝酸盐在聚丙烯酰胺为均匀沉淀剂进行反应；利用机械搅拌和超声波耦合作用，避免了产物沉淀包夹原料或副产物硝酸钠，使产品均匀纯净；烘干采取微波耦合蒸汽加热快速干燥方式，避免了传统干燥“外焦内嫩”造成产品内外性质差异的弊端；采用不同比例的铜铅比例，一个工艺可以得到一系列性能各异的催化剂。
【IPC分类】C07C65/10, C07C51/41, B01J31/22
【公开号】CN105566091
【申请号】CN201510951859
【发明人】郭建国, 陆惠懿, 柯德宏, 方诚, 王晗
【申请人】国药集团化学试剂有限公司
【公开日】2016年5月11日
【申请日】2015年12月16日