专利摘要

本发明涉及硝基甲苯全仿真炸药模拟物，属于含能材料与模拟仿真技术领域。本发明的目的是为了解决以硝基甲苯危险品实物直接作为安检仪识别的参照物，具有极高的危险性，而提供与硝基甲苯具有相同外观、颜色、物态、密度、化学元素组成等方面的全仿真模拟物。本发明的三种配方如下：配方1：该模拟物是通过邻苯二甲酸二甲酯、嘧啶按照摩尔比1∶1制备而成；配方2：该模拟物是通过糠醛、3-甲基吡唑按照摩尔比1∶1制备而成；配方3：该模拟物是通过4-氨基水杨酸、苯甲酰胺按照摩尔比1∶1制备而成。本发明可以替代炸药进行安检仪等仪器的校正，避免了安全隐患。

说明书

技术领域

本发明涉及硝基甲苯全仿真炸药模拟物，属于含能材料与模拟仿真技术领域。

背景技术

随着恐怖升级，反恐力量正在不断加强，恐怖与反恐怖的较量还要持续一段时间。机场、车站、码头以及人群集中较密集的地方和重要场所一直是恐怖分子袭击的对象。因而各国加强对各种不同路径的行李和人员的携带物都应进行安全检查。安检仪识别物质是否为爆炸危险品前，需要有相应的参照。通常情况下，爆炸危险品实物不宜直接作为参照物，主要是由于爆炸危险品的不安全性和人们对炸药的心里恐惧性。尤其在机场、车站、码头等安检场所，对安检仪的定期校验或标定更为突出。

硝基甲苯是一种无色液体，爆炸性极强而又非常不稳定性，稍有摩擦极易发生爆炸，在安检仪的校正等方面，采用真实炸药在进行校验或标定具有极高的危险性。

以模拟物作为判定爆炸危险品的样品，可以从外观、颜色、物态、密度、化学元素组成等方面仿真辨别爆炸危险品，一定程度上可以帮助全球安检人员和公安系统人员在尽可能减少不安全不稳定等因素情况下校验或标定爆炸危险品。

虽然美国、英国和以色列也制备了一些液体炸药的模拟物，其外观、形态和密度等方面与真实物相近，原子序数方面也与真实炸药相近，但元素组成、元素百分比含量以及颜色等方面不同于真实炸药，不能达到全仿真的应有效果，只能是射线级仿真，影响安检仪识别物质的准确性。但到目前为止，没有检索到硝基甲苯模拟物及其相关资料。

发明内容

本发明的目的是为了解决以硝基甲苯危险品实物直接作为安检仪识别的参照物，具有极高的危险性，而提供与硝基甲苯具有相同外观、颜色、物态、密度、化学元素组成等方面的全仿真模拟物，在保证安检仪识别物质准确性的同时，又避免了采用实物作为参照物的危险性。

本发明的设计思路是：依据硝基甲苯是由CHON四种元素组成，分子式为C₇H₇NO₂，各元素的百分含量是：C 61.31％，H 5.14％，O 23.33％，N 10.22％；欲制备的模拟物元素百分含量相同，分子式和相对分子质量相同，首先对结构进行设计，根据硝基甲苯的分子式，本发明采用最小公倍数法，结合拆分方法和因式分解法从中找出稳定存在的最小分子进行组装，力求模拟物在元素百分含量、颜色外观，密度等方面与真实炸药相一致。

1、元素组成及特性确定

根据硝基甲苯分子中构成的元素和元素组成的百分含量进行综合考虑，充分考虑元素百分含量，原子序数，密度，颜色外观等因素，将硝基甲苯进行拆分的或者将硝基甲苯分子式及元素组成扩n倍，如C₇H₇NO₂＝C₁₄H₁₄N₂O₄，然后对化合物元素组成进行拆分，选择小分子化合物在理论上混合后的组成，其混合物的元素百分含量与硝基甲苯相同。

2、用原子序数求解模拟组成

按照公式(1)的方法对硝基甲苯的组成及原子序数进行计算，经计算，只有元素组成百分含量越接近，原子序数才能吻合，与易爆的硝基甲苯分子才更加精确。

3、精确计量，预混与组装模拟物。

在配制过程中不是简单的混合，如果是固体物质相互混合或者固液混合，则是将一部分材料加热至熔点，使其熔化后与其它组份预先制得预复合材料A，待完全分散混合均匀后再将第三种材料加入，在高速搅拌和升温条件下进行组装，而有的材料则通过分散，解决相溶性，如含水应制得有机元素包裹水分子(主要是指微量水份含量时)，使模拟物具有优良的相溶性，不呈现分层现象而得到相应的炸药模拟物。如果是液体相互混合，直接两种液体相互混溶组装即可。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明硝基甲苯全仿真炸药模拟物的三种配方如下：

配方1：该模拟物是通过邻苯二甲酸二甲酯、嘧啶按照摩尔比1∶1制备而成；

配方2：该模拟物是通过糠醛、3-甲基吡唑按照摩尔比1∶1制备而成；

配方3：该模拟物是通过4-氨基水杨酸、苯甲酰胺按照摩尔比1∶1制备而成。

其中，本发明采用配方1制备该模拟物的具体制备步骤如下：

按照配方1的比例关系称取邻苯二甲酸二甲酯和嘧啶，将邻苯二甲酸二甲酯升温至50℃，在720r/min的搅拌速度下保持50℃恒温加入嘧啶，搅拌混合120min，使溶液完全混合均匀，冷却至常温后出料，得到硝基甲苯炸药液体模拟物。

本发明采用配方2制备该模拟物的具体制备步骤如下：

按照配方2的比例关系称取糠醛和3-甲基吡唑，在600r/min的搅拌速度下向糠醛中以120滴每分钟的速度滴入3-甲基吡唑，滴加完毕后调整搅拌速度为800r/min，搅拌分散90min，使物质完全混溶，出料，得到硝基甲苯炸药准液体模拟物。

本发明采用配方3制备该模拟物的具体制备步骤如下：

按照配方3的比例关系称取4-氨基水杨酸和苯甲酰胺，将4-氨基水杨酸，升温至145℃，恒温至固体物质完全熔化，在800r/min的搅拌速度下并保持145℃恒温加入苯甲酰胺，搅拌分散30min，使其完全混合均匀，冷却至常温后出料，得到硝基甲苯炸药液体模拟物。

有益效果

本发明的硝基甲苯模拟物，不仅在颜色、外观、密度基本相同，而且原子序数、元素组成、元素百分含量等方面均与真实炸药完全吻合，但其分子结构与真实炸药具有本质的不同，不发生爆炸。从而避免了公共场所使用真实炸药带来的危险，可以替代炸药进行安检仪等仪器的校正，减少了使用过程中的一些不安全因素，并且能重复使用，对仪器的校正等具有重要意义，并可用于教学样品。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明的内容作进一步描述。

实施例1

500ml干净三角烧瓶，放入磁子以备搅拌，加入精确计量的邻苯二甲酸二甲酯194.19g，升温至50℃，开启搅拌，调整搅拌速度为720r/min，以120滴每分钟的速度加入准确称取的嘧啶80.09g，反应器内温度控制为50℃，搅拌混合120min，至溶液完全混合均匀，冷却至常温后出料，得到硝基甲苯炸药液体模拟物。产物经测定C 61.37％，H 5.13％，O 23.40％，N 10.10％，误差±2％范围以内，与硝基甲苯相比，原子序数相等，颜色外观相同，元素百分含量在误差范围之内，吻合于硝基甲苯。

实施例2

取500ml干净三角烧瓶，放入磁子以备搅拌，加入精确计量的糠醛192.18g，开启搅拌，调整搅拌速度为600r/min，以120滴每分钟的速度，滴入3-甲基吡唑82.05g，调整搅拌速度为800r/min，搅拌分散90min，至物质至完全混溶，出料，得到硝基甲苯炸药准液体模拟物。产物经测定C 61.23％，H 5.16％，O 23.25％，N 10.36％，误差±2％范围以内，与硝基甲苯相比，原子序数相等，颜色外观相同，元素百分含量在误差范围之内，吻合于硝基甲苯。

实施例3

取500ml干净三口烧瓶，放入磁子以备搅拌，加入精确计量的4-氨基水杨酸153.14g，开启升温至145℃，恒温至固体物质完全熔化，开启搅拌，加入苯甲酰胺121.14g，，调整搅拌速度为800r/min，搅拌分散30min，至完全混合均匀，冷却至常温后出料，得到硝基甲苯炸药液体模拟物。产物经测定C 61.35％，H5.12％，O 23.27％，N 10.26％，误差±2％范围以内，与硝基甲苯相比，原子序数相等，颜色外观相同，元素百分含量在误差范围之内，吻合于硝基甲苯。

各实施例的硝基甲苯模拟物的元素百分含量和密度与硝基甲苯真实样品数据对比如下表所示：

硝基甲苯全仿真炸药模拟物专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。