技术领域
本发明涉及一种二甲基乙二肟镁化合物，该化合物可作为固体推进剂的燃烧催化剂。
技术背景
随着尖端技术的发展，导弹、火箭飞行距离的增加和控制精度的提高，对固体燃气发生 器提出了更高的要求，要求其重量轻、工作时间更长，这就要求燃气发生剂不仅产气量大、 燃气洁净度高，而且燃速、燃温更低，但是推进剂的性能是相关的，燃温低，爆热低势必会 影响推进剂的燃烧性能，使推进剂燃速压强指数变大，燃烧不完全、残渣增多。
在双基系低燃温、低燃速推进剂方面，通常会通过加入熔点较高的催化剂延缓分解速度、 添加分解吸热的催化剂降低燃温、使用产气量相对较大的成分以及从化学热力学出发控制配 方的氧平衡以减少燃气残渣等方法，进而实现低燃温、低燃烧残渣和燃气清洁。而双基系燃 气发生剂常用的燃烧催化剂存在一些问题，如Al2O3熔点较低，燃烧时易与其他催化剂凝聚 成大粒子，粘在燃气导管或涡扇上导致故障；含Zr、Bi的化合物则太硬，容易打坏涡扇。含 氧化镁的双基系推进剂不仅具有燃烧火焰温度低，燃气中固体颗粒含量低、不含氯或氯化合 物等腐蚀性产物等优点，而且对温度和冲击不敏感，在较宽的温度范围内有良好的力学性能， 同时MgO的加入还可起到声振不稳定燃烧抑制作用，但用作催化剂的氧化镁不稳定、易吸湿， 储存过程中性能易发生变化进而失效，严重限制了该类推进剂的使用寿命。此外，推进剂配 方中含有水溶性物质，也不利于无溶剂压伸工艺制备。
因此，亟需寻找一种本身不与水反应，长储安定性好，但分解又可产生氧化镁的镁基燃 烧催化剂，以满足新型低燃温、低燃速固体推进剂发展的需要。
发明内容
为了解决现有技术的不足和缺陷，本发明提供一种二甲基乙二肟镁化合物及其制备方法。
本发明的实现过程如下：
结构式(I)所示的二甲基乙二肟镁化合物，
上述二甲基乙二肟镁化合物的制备方法，包括以下步骤：
(1)将可溶性镁盐溶于去离子水中配成溶液；
(2)将二甲基乙二肟用强碱溶解，控制溶液pH值在9～10，然后加入可溶性镁盐溶液；
(3)在70℃～90℃反应2h～4h后冷却、静置；
(4)将沉淀洗涤、过滤、干燥得到二甲基乙二肟镁化合物。
所述的可溶性镁盐为硝酸镁、氯化镁或硫酸镁，强碱为NaOH、KOH或甲醇钠。
本发明优点与积极效果：本发明合成工艺简单，合成得到的二甲基乙二肟镁化合物作为 燃烧催化剂时可分解产生分布均匀的、新生态的氧化镁作为主要催化活性组分，同时产生辅 助催化组分碳物质，可进一步提高对低燃温缓燃固体推进剂的催化效果。
附图说明
图1是二甲基乙二肟镁化合物固相分解产物的XRD图；
图2是在改性双基推进剂中添加本发明二甲基乙二肟镁后的燃速-压力曲线。
具体实施方式
实施例1二甲基乙二肟镁化合物的制备
(1)称取34.75g(0.3mol)的二甲基乙二肟，分散于250mL去离子水中，用氢氧化钠 溶液调节溶液pH值为9；称取76.8g(0.3mol)三水合硝酸镁用100mL去离子水溶解配置 成溶液，加入到上述溶液中，搅拌混合均匀；
(2)在70℃恒温，搅拌反应2h，然后冷却、静置；
(3)将沉淀用去离子水多次洗涤、过滤、干燥可制得白色二甲基乙二肟镁化合物47.2g， 产率90.4％。
二甲基乙二肟镁化合物的表征
1、红外光谱(KBr,cm-1)υ:3208,2930,1939,1636,1445,1384,1364,1141,981,906.
2、有机元素分析
分子式:C4H6N2O2Mg·2H2O
理论值(％):C27.54,H5.78,N16.06.
实测值(％):C27.51,H5.68,N16.02.
3、X射线荧光光谱分析
金属的测量值为(％):Mg13.03,
金属的理论值为(％):Mg13.93.
上述结构鉴定数据证实得到物质是二甲基乙二肟镁二水合物。
实施例2二甲基乙二肟镁化合物的制备
(1)称取1.38g(0.012mol)的二甲基乙二肟，分散于10mL去离子水中，用氢氧化钠 溶液调节溶液pH值为9；称取3.07g(0.012mol)三水合硝酸镁用10mL去离子水溶解配置 成溶液，加入到上述溶液中，搅拌混合均匀；
(2)在70℃恒温，搅拌反应2h，然后冷却、静置；
(3)将沉淀用去离子水多次洗涤、过滤、干燥可制得白色二甲基乙二肟镁化合物1.69g， 产率80.9％。
二甲基乙二肟镁化合物的固相分解产物分析
将二甲基乙二肟镁二水合物置于坩埚中与500℃煅烧1小时，得白色粉末。X射线衍射 表明(如图1所示)，五个衍射峰36.74,42.82,62.20，74.24和78.30分别对应于面心立方MgO 的(111),(200),(220),(311)和(222)晶面。
二甲基乙二肟镁化合物的应用
二甲基乙二肟结构中含有两个甲基和两个肟基，从其结构分析可以看出，一分子的乙二 肟母体即可与一分子的镁反应，得到化合物中的镁含量较高，有望能有效调节双基系固体推 进剂的燃烧性能，以下通过将二甲基乙二肟镁与常规的Pb-Cu盐复合催化剂复配后，添加至 改性双基推进剂中并考察其燃烧催化性能。
实验中所采用改性双基推进剂样品的基础配方为：双基粘合剂(NC+NG)72％，黑索 今(RDX)16％，功能助剂12％。药料按500g配料，催化剂为外加量，加入量为6.6％， 其中二甲基乙二肟镁化合物为3％、Pb-Cu盐复合催化剂3％；对照组空白推进剂样品不含催 化剂。
固体推进剂样品采用吸收-驱水-放熟-压伸-切成药条的常规无溶剂压伸成型工艺制备。试 样的燃速采用靶线法测得。将已处理过的Φ5mm×150mm小药柱侧面用聚乙烯醇溶液浸渍 包覆6次并晾干，然后在充氮缓动式燃速仪中进行燃速测试。试验温度为20℃，压强范围4 MPa～14MPa。
在图2中，u为燃速，p为压力，a为改性双基空白配方，b是含二甲基乙二肟镁化合物 的改性双基推进剂配方。从图中可以看出，加入3.0％的实施例1制备得到的二甲基乙二肟镁 化合物后，推进剂燃速并未出现增加，甚至在12MPa和14MPa下燃速低于空白推进剂配方； 同时，含催化剂推进剂的降低压强指数(n)效果明显优于空白配方，在4MPa～12Mpa压强 范围内n＝0.35，呈现平台燃烧。
此外，含二甲基乙二肟镁化合物的改性双基推进剂配方还有一个特点，即其燃速压强指 数在低压区(4～8MPa为0.34)好于高压区(8～12MPa为0.45)，这一特点很有实用性，因为 多数燃气发生器工作压强都不高，一般为4～10MPa，低压区压强指数好，与燃气发生器的工 作环境正相适应，有利于燃气发生器平稳工作，保持性能稳定。
可见，该催化剂对低燃温缓燃固体推进剂表现出了优良的燃烧催化效果，能在不提高推 进剂燃速的同时显著降低燃速压强指数。