专利摘要
本发明涉及硝酸正丙酯全仿真炸药模拟物，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酸正丙酯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，而提供与硝酸正丙酯具有相同外观、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：该模拟物是通过乙酰胺、甲酸按照摩尔比1∶1制备而成；配方2：该模拟物是通过甲酸、乙二醇和丙二酰胺按照摩尔比1∶1∶1制备而成；配方3：该模拟物是通过乙醇、尿素和丙二酸按照摩尔比1∶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。
权利要求
1.硝酸正丙酯全仿真炸药模拟物，其特征在于三种配方如下：
配方1：该模拟物是通过乙酰胺、甲酸按照摩尔比1∶1制备而成；
配方2：该模拟物是通过甲酸、乙二醇和丙二酰胺按照摩尔比1∶1∶1制备而成；
配方3：该模拟物是通过乙醇、尿素和丙二酸按照摩尔比1∶1∶1制备而成。
2.如权利要求1所述的硝酸正丙酯全仿真炸药模拟物，其特征在于：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的比例关系称取乙酰胺和甲酸，向乙酰胺中加入甲酸，静置至固体物质完全溶化，在800r/min的搅拌速度下升温至50℃，搅拌分散1h，得过硝酸正丙酯液体模拟物。
3.如权利要求1所述的硝酸正丙酯全仿真炸药模拟物，其特征在于：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的比例关系称取甲酸、乙二醇和丙二酰胺，在500r/min的搅拌速度下将乙二醇加入甲酸内，搅拌分散30min；然后再升温至50℃加入丙二酰胺，保持50℃恒温搅拌至丙二酰胺完全溶解；再调整搅拌速度至800r/min，继续搅拌30min，冷却至常温后出料，得到硝酸正丙酯液体模拟物。
4.如权利要求1所述的硝酸正丙酯全仿真炸药模拟物，其特征在于：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的比例关系称取乙醇、尿素和丙二酸，向无水乙醇中加入尿素，在600r/min的搅拌速度下升温至60℃，恒温搅拌至完全溶解，调整转速为800r/min，边搅拌边以20g/min的速度加入丙二酸，待固体物质完全溶解之后，继续搅拌30min，冷却至常温后出料，即可得硝酸正丙酯的液体模拟物。
说明书
技术领域
本发明涉及硝酸正丙酯全仿真炸药模拟物，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。
硝酸正丙酯是一种无色液体，爆炸性极强而又非常不稳定性，稍有摩擦极易发生爆炸，在安检仪的校正中，采用真实炸药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，没有检索到硝酸正丙酯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酸正丙酯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，而提供与硝酸正丙酯具有相同外观、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：依据硝酸正丙酯是由CHON四种元素组成，分子式为C3H7NO3，各元素的百分含量是：C 34.28％，H 6.72％，O 45.67％，N 13.33％；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，根据硝酸正丙酯的分子式，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
根据硝酸正丙酯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，将硝酸正丙酯进行拆分的或者将硝酸正丙酯分子式及元素组成扩n倍，如2×C12H10O2＝C24H20O4，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酸正丙酯相同。
2、用原子序数求解模拟组成
按照公式(1)的方法对硝酸正丙酯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，与易爆的硝酸正丙酯分子才更加精确。
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：
本发明硝酸正丙酯全仿真炸药模拟物的三种配方如下：
配方1：该模拟物是通过乙酰胺、甲酸按照摩尔比1∶1制备而成；
配方2：该模拟物是通过甲酸、乙二醇和丙二酰胺按照摩尔比1∶1∶1制备而成；
配方3：该模拟物是通过乙醇、尿素和丙二酸按照摩尔比1∶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的比例关系称取乙酰胺和甲酸，向乙酰胺中加入甲酸，静置至固体物质完全溶化，在800r/min的搅拌速度下升温至50℃，搅拌分散1h，得过硝酸正丙酯液体模拟物。
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的比例关系称取甲酸、乙二醇和丙二酰胺，在500r/min的搅拌速度下将乙二醇加入甲酸内，搅拌分散30min；然后再升温至50℃加入丙二酰胺，保持50℃恒温搅拌至丙二酰胺完全溶解；再调整搅拌速度至800r/min，继续搅拌30min，冷却至常温后出料，得到硝酸正丙酯液体模拟物。
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的比例关系称取乙醇、尿素和丙二酸，向无水乙醇中加入尿素，在600r/min的搅拌速度下升温至60℃，恒温搅拌至完全溶解，调整转速为800r/min，边搅拌边以20g/min的速度加入丙二酸，待固体物质完全溶解之后，继续搅拌30min，冷却至常温后出料，即可得硝酸正丙酯的液体模拟物。
有益效果
本发明制得的的硝酸正丙酯模拟物，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
首先按照配方1的比例关系把摩尔比换算成质量比，按摩尔比1∶1计算，可取乙酰胺59.07g，甲酸46.03g。取300ml干净三角烧瓶，放入磁子以备搅拌，加入精确计量的乙酰胺59.07g，继续加入准确称量的甲酸46.03g，静置至固体物质完全溶化，开动搅拌，升温至50℃，控制搅拌速度800r/min，搅拌1h，得硝酸正丙酯液体模拟物。经测定元素百分含量为：C 34.35％，H 6.70％，O 45.65％，N 13.30％，误差在±2％以内，经计算其原子序数与硝酸正丙酯相等，与硝酸正丙酯相比，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，吻合于硝酸正丙酯。
实施例2
首先按照配方2的比例关系把摩尔比换算成质量比，按摩尔比1∶1∶1计算，可取甲酸46.03g、乙二醇62.07g和丙二酰胺102.09g，取300ml干净三角烧瓶，放入磁子以备搅拌，首先加入准确称取的甲酸46.03g，开启搅拌，调整搅拌速度500r/min，加入乙二醇62.07g，搅拌30min，升温至50℃，加入丙二酰胺102.09g，继续搅拌至丙二酰胺完全溶解，待固体完全溶解后调整搅拌速度800r/min，继续搅拌30min，冷却至室温后出料，得到硝酸正丙酯液体模拟物。经测定元素百分含量为：C 34.20％，H 6.69％，O 45.76％，N 13.35％，误差在±2％以内，经计算其原子序数与硝酸正丙酯相等，与硝酸正丙酯相比，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，吻合于硝酸正丙酯。
实施例3
首先按照配方3的比例关系把摩尔比换算成质量比，按摩尔比1∶1∶1计算，可取乙醇46.07g、尿素60.05g和丙二酸104.06g，取300ml干净三角烧瓶，放入磁子以备搅拌，加入准确称取的乙醇46.07g，开启搅拌，在600r/min的搅拌速度下升温至60℃，加入尿素60.05g，搅拌至完全溶解，待尿素完全溶解以后，以20g/min的速度加入丙二酸104.06g，调整转速800r/min，边加入边搅拌，待固体物质完全溶解之后，继续搅拌30min冷却至常温出料，即可得硝酸正丙酯的液体模拟物。经测定元素百分含量为：C 34.25％，H 6.75％，O 45.74％，N 13.26％，误差在±2％以内，经计算其原子序数与硝酸正丙酯相等，与硝酸正丙酯相比，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，吻合于硝酸正丙酯。
各实施例的硝酸正丙酯模拟物的元素百分含量和密度与硝酸正丙酯真实样品数据对比如下表所示：
硝酸正丙酯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》。
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