本发明涉及炸药领域，特别涉及一种特质苯并三氧化呋咱的制备方法。
背景技术：
苯并三[1,2,5]-氧化二氮茂-(1,4,7)三氧化物，又称苯并三氧化呋咱(BTF)，是一种浅黄色结晶粉末，具有较高密度和能量，由于其良好的爆炸性能和适宜的感度，被用作特种武器型号起爆药。BTF在使用过程中，粒径的均匀性决定其性能的发挥，研究表明BTF产品粒度控制在10μm～14μm内，并且粒径均匀时，性能最为优异，是作为炸药使用过程中的质量保证。
但是，现有技术常通过将BTF的丙酸母液流加至冰水中得到重结晶BTF，不仅需要提前制冰，人工搅拌，操作繁琐，并且获得的产品粒度在8μm～25μm间波动，不易控制，难以满足特种武器型号起爆药对苯并三氧化呋咱粒度的要求。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种苯并三氧化呋咱的制备方法，本发明提供的制备方法得到的苯并三氧化呋咱粒径为10μm～14μm，粒径分布均匀。
本发明提供了一种特质苯并三氧化呋咱的制备方法，包括以下步骤：
提供苯并三氧化呋咱原料溶液；
将所述苯并三氧化呋咱原料溶液流加到稀释水中进行重结晶，得到特质苯并三氧化呋咱；
所述特质苯并三氧化呋咱的粒径为10～14μm。
优选的，所述苯并三氧化呋咱原料溶液中溶质和溶剂的质量比为1:(25～35)。
优选的，所述流加的速度为1～4L/min。
优选的，所述稀释水的温度为0～3℃。
优选的，所述稀释水与所述苯并三氧化呋咱原料溶液的体积比为(5～7)：(2～3)。
优选的，所述流加在搅拌条件下进行，所述流加过程的搅拌速度为150～300rpm。
优选的，所述流加后还包括：对所述重结晶得到的料液继续搅拌，进行补充结晶。
优选的，所述继续搅拌的速度为150～300rpm。
优选的，所述苯并三氧化呋咱原料溶液中的溶剂为的有机羧酸。
优选的，所述重结晶得到结晶料液后还包括：对所述结晶料液进行固液分离、洗涤和干燥。
本发明提供了一种特质苯并三氧化呋咱的制备方法，包括以下步骤：提供苯并三氧化呋咱原料溶液；
将所述苯并三氧化呋咱原料溶液流加到稀释水中进行重结晶，得到特质苯并三氧化呋咱；
所述特质苯并三氧化呋咱的粒径为10～14μm。本发明提供的方法通过将苯并三氧化呋咱原料溶液流加到稀释水中进行重结晶，利用重结晶技术控制晶体粒度的大小和分布，通过简单方法提高了BTF的炸药品质，满足特种武器型号起爆药的要求。本申请实施例结果表明，按照本发明技术方案制备得到的特质苯并三氧化呋咱体积平均粒径为10～14μm，并且粒径均匀，波动小。
进一步的，通过严格控制预结晶苯并三氧化呋咱原料溶液的浓度以及流加过程的稀释水的用量和流加速度，并且确保在整个过程的温度和搅拌条件，实现了对BTF粒度的控制，使其体积平均粒径达到10μm～14μm。
具体实施方式
本发明提供了一种特质苯并三氧化呋咱的制备方法，包括以下步骤：
提供苯并三氧化呋咱原料溶液；
将所述苯并三氧化呋咱原料溶液流加到稀释水中进行搅拌，得到特质苯并三氧化呋咱；所述特质苯并三氧化呋咱的粒径为10～14μm。
本发明提供的方法，本发明提供的方法通过将苯并三氧化呋咱原料溶液流加到稀释水中进行重结晶技术控制晶体粒度的大小和分布，通过简单方法提高了BTF的炸药品质，满足特种武器型号起爆药的要求。本申请实施例结果表明，按照本发明技术方案制备得到的特质苯并三氧化呋咱体积平均粒径为10～14μm，并且粒径均匀，波动小。
本发明将苯并三氧化呋咱原料溶液流加到稀释水中进行重结晶，得到特质苯并三氧化呋咱。
本发明对所述苯并三氧化呋咱原料溶液的制备方法没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的溶液制备技术方案即可。本发明对所述苯并三氧化呋咱原料的来源没有特殊要求，采用本领域技术人员在特种武器型号起爆药用苯并三氧化呋咱的制备过程中所熟知的原料即可。在本发明中，所述BTF原料无需预处理，对粒径没有限制；在本发明中，所述BTF原料粒径分布不均匀，粒径在8μm～25μm间波动。
本发明中所述苯并三氧化呋咱原料溶液中的溶剂优选为有机羧酸，进一步优选为丙酸或乙酸。本发明中所述苯并三氧化呋咱原料溶液中溶质和溶剂的质量比优选为1:(25～35)，更优选为1:(28～32)；在本发明的实施例中，所述苯并三氧化呋咱原料溶液中溶质和溶剂的质量比可具体为1:26、1:27、1:29、1:30或1:34。
本发明优选在搅拌的条件下将苯并三氧化呋咱原料溶于溶剂中，确保苯并三氧化呋咱充分溶解，得到苯并三氧化呋咱原料溶液。本发明对所述搅拌的方式没有特殊要求，采用本领域技术人员所熟知的搅拌方式即可。
得到苯并三氧化呋咱原料溶液后，本发明将所述苯并三氧化呋咱原料溶液流加到稀释水中进行重结晶，得到特质苯并三氧化呋咱。在本发明中，所述稀释水与所述苯并三氧化呋咱原料溶液的体积比优选为(5～7)：(2～3)，进一步优选为(3～1):1。在本发明中，所述流加的速度优选为1～4L/min，进一步优选为2～3L/min。本发明对所述流加的具体方式没有特殊要求，采用本领域技术人员所熟知的即可。
在本发明中，所述流加过程优选在搅拌条件下进行。在本发明中，所述流加过程的搅拌速度优选为150～300rpm，进一步优选为180～220rpm，最优选为200rpm。在本发明中，所述重结晶过程在搅拌条件下进行，目的是提高原料溶液与稀释水的混合效果，改善晶体的均匀度。
在本发明中，所述稀释水的温度优选为0～3℃，进一步优选为1～2℃。在本发明中，所述稀释水的温度优选采用夹套冷却的方式达到。
所述原料溶液流加完毕后，本发明优选对所述重结晶得到料液继续搅拌，进行补充结晶，在本发明中所述补充结晶是为了将所述流加过程后，没有完全结晶的原料充分结晶。在本发明中，所述继续搅拌的速度优选为150～300rpm，进一步优选为200rpm，以促进液体的进一步混合与晶体的生长。在本发明中，所述继续搅拌的时间优选为5～10min，更优选为6～9min，最优选为7～8min。在本发明中，所述搅拌过程的温度优选为0～3℃，进一步优选为1～2℃。
在本发明中，所述苯并三氧化呋咱原料溶液的制备、所述重结晶过程优选在玻璃釜中进行。
完成所述重结晶后，本发明优选将所述重结晶料液进行固液分离、洗涤和干燥。本发明对所述固液分离的方法没有特殊的限制，采用本领域技术人员孰知的固液分离的技术方案即可，如可以采用过滤的方式，更具体的可以为真空过滤。本发明实施例具体采用真空过滤器对所述重结晶料液进行过滤。当进行了所述流加后对所述重结晶得到的料液的继续搅拌过程，本发明优选完成所述继续搅拌过程后，对结晶料液进行固液分离、洗涤和干燥。
本发明对所述过滤后的固相进行洗涤，以去除所述固相表面的残留溶剂，优选调节pH值为5～7。本发明对所述洗涤的方法没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的洗涤的技术方案即可，如可以采用水洗，本发明对所述水洗的次数没有特殊的限制。
本发明对所述干燥的方法没有特殊的限制，采用本领域技术人员孰知的干燥的技术方案即可。在本发明中，所述干燥的温度优选为75℃～85℃，进一步优选为80～82℃；在本发明中，所述干燥的时间优选为5～10小时，进一步优选为6～8小时。在本发明中，所述特质BTF的水分含量优选低于0.10％。本发明实施例具体采用真空水浴烘箱进行干燥。
为了进一步说明本发明，下面结合实施例对本发明提供的特质苯并三氧化呋咱的制备方法进行详细地描述，但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1
以50升玻璃釜为例，进行10μm～14μm BTF的制备，过程如下：
1、在50升玻璃釜中加30升丙酸，搅拌条件下，加入1.2㎏BTF溶解至透明，备用；
2、在另一50升玻璃釜中加30升稀释水，通过夹套冷却至0℃～3℃，200rpm的搅拌状态下，在3min～8min内，将10升BTF丙酸母液均匀流加至稀释水中结晶；
3、加完BTF丙酸母液，以200rpm的搅拌速度继续搅拌5min，完成结晶；
4、将结晶母液放料至真空过滤器进行固液分离，多次水洗物料至PH达到5.0～7.0，抽干后收集物料；
5、重复2～4操作2次，将BTF原料溶液全部结晶完；
6、将收集的重结晶后的BTF在真空水浴烘箱内，80℃±2℃条件下干燥8h，得到10μm～14μm BTF成品。
本发明对得到的产品的外观质量及理化性能进行测试，其中晶体粒度测试采用激光粒度分析仪，以同体积的晶体个数与其粒径的加权平均值的体积平均粒度作为粒度的表征参数，结果如表1所示。
实施例2
采用实施例1的方案制备特质BTF，不同的是，本实施例中稀释水与BTF溶液的体积比为7:3，其中，BTF溶液中溶质和溶剂的质量比为1:25，将15L BTF丙酸溶液在8min内以均匀的速度流加到35L稀释水中，控制流加过程中的搅拌速度为200rpm，BTF丙酸溶液中BTF与丙酸的质量比为1:25，在3℃8min稀释结晶过程中，控制搅拌速度为200rpm。
实施例3
采用实施例1的方案制备特质BTF，不同的是，本实施例中稀释水与BTF溶液的体积比为5:2，其中，BTF溶液中溶质和溶剂的质量比为1:25，将10L BTF丙酸溶液在3min内以均匀的速度流加到25L稀释水中，控制流加过程中的搅拌速度为220rpm，BTF丙酸溶液中BTF与丙酸的质量比为1:35，在3℃的水中结晶8min。
表1本发明实施例得到的特质BTF的理化性能
由表1可以看出，本发明实施例制备得到的BTF，体积平均粒度在10～14μm范围内，实现了对目标BTF晶体尺寸的控制，符合特种武器型号起爆药对BTF的10μm～14μm粒度及其它指标要求。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。