CN104926572B - 一种点火药用防水粘合剂及制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种点火药用防水粘合剂及制备方法，属于含能和化工交叉学科领域。组成成分包括：80～90％的淀粉、2～8％的乙基纤维素、3～6％的预聚物、2～5％的固化剂以及1.5～2.5％的防水剂；该发明制备的胶黏剂原料丰富、经济、且无毒无害，无挥发性和游离甲醛释放，是一种绿色环保型胶黏剂。同时粘合剂具有较好的粘结性、强度和防水性。该防水粘合剂采用含能的预聚物作为原料，能够提高粘合剂的能量，有效的提高了点火药的点火性能。

Description

一种点火药用防水粘合剂及制备方法

技术领域

本发明涉及一种点火药用防水粘合剂及制备方法，属于含能和化工交叉学科领域。

背景技术

点火药中的粘合剂的作用是将点火药中的组分结合在一起，粘合剂的力学性能和能量特性影响了点火药的性能。

目前点火药均含有高氯酸钾、硝酸钾或高氯酸铵单质或混合物，造成点火药易受潮、腐蚀桥丝和脚线的缺点。如由C、KClO₃、粘合剂组成的点火药贮存12个月后，对脚线和桥丝腐蚀严重；由二硝基重氮酚、KClO₃、粘合剂组成的点火药长期贮存后对脚线和桥丝均有腐蚀。通常用牛皮纸、防水膜、铝箔形成多层包覆结构包覆点火药(余志远，余本友.一种防潮快速引线.201010546988.3)或将点火药在防潮液中浸泡的方式进行防水处理，但多层包覆影响了点火性能，在防潮液中浸泡不能达到良好的防潮效果。若在点火药的粘合剂具有防水效果，可以有效的防止受潮，延长使用时间，减少点火药对脚线和桥丝的腐蚀。

专利201310648174.4中采用聚醚多元醇、异氰酸酯、黑色母、硬脂酸锌、异戊橡胶、正己烷、磷酸三氯丙酯、线型低密度聚乙烯为原料制备了防水粘合剂，应用于塑胶场地，具有优异的阻断水分渗透的特性，且成本低。专利CN85100982A中采用高淀粉植物为原料，无机酸为催化剂，醛类树脂为单体，制备了适用于热裱、冷裱工艺防水粘合剂。专利2004100702277.8中以乳液聚合物、交联剂和保护胶体为体系，选择了多种物质制备了适合于胶接多空和半多孔材料的防水粘合剂。上述所用的粘合剂，若应用于点火药中，虽然起到粘合、防水作用，但是由于它们是惰性物质，降低了点火药的能量和点火性能，点火药不能产生足够的温度、能量和固体粒子，无法起到点燃作用。

发明内容

本发明针对现有点火药易受潮、腐蚀严重的缺点，而提出一种点火药用防水粘合剂及制备方法，该防水粘合剂在不影响点火药性能的基础上，具有粘结、防水、安全、原料丰富、成本低等优点。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种点火药用防水粘合剂，其配方中各组分的质量分数如下：

所述淀粉为玉米淀粉、甘薯淀粉。

所述预聚物为聚缩水叠氮甘油醚、聚硝基甲基氧丁环、聚缩水甘油硝酸酯中的一种或一种以上任意比例混合。

所述固化剂为石膏、氯化钙的一种或两种任意比例混合。

所述防水剂为二甲基二乙氧基硅烷、硅烷偶联剂。

一种点火药用防水粘合剂的制备方法，具体制备步骤如下：

步骤一、按照配方比例称取淀粉、乙基纤维素、预聚物、固化剂、防水剂。

步骤二、按照蒸馏水和淀粉的质量比为3～5∶1的关系，将淀粉放入蒸馏水中搅拌至形成乳白色的悬浮液；

步骤三、将步骤二得到的悬浮液加热至60～90℃，形成均匀糊状物质，加入乙基纤维素、预聚物，搅拌均匀，然后加入固化剂、防水剂，搅拌完全，得到溶液A；

步骤四、将步骤三得到的溶液A，冷却至室温，得到防水粘合剂。

有益效果

1、本发明的一种点火药用防水粘合剂及制备方法，制备的粘合剂采用淀粉作为主原料，原料丰富、经济、且无毒无害，不含有挥发性有机成分、无游离甲醛释放，对环境友好，是一种绿色环保型材料。

2、本发明的一种点火药用防水粘合剂及制备方法，粘合剂中的乙基纤维素，有效地提高了粘结性和防水性能。

3、本发明的一种点火药用防水粘合剂及制备方法，防水剂中易发生交联反应的化学键，能够形成有效的防水膜，进一步提高防水性能。

4、本发明的一种点火药用防水粘合剂及制备方法，采用含能的预聚物作为原料，能够提高粘合剂的能量，有效的提高了点火药的点火性能。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明。

实施例1：

一种点火药用防水粘合剂，其配方中各组分的质量分数为：80g玉米淀粉、8g乙基纤维素、5g聚硝基甲基氧丁环、5g石膏、2g二甲基二乙氧基硅烷；

一种点火药用防水粘合剂的制备方法，具体步骤如下：

1)称取80g玉米淀粉、8g乙基纤维素、5g聚硝基甲基氧丁环、5g石膏、2g二甲基二乙氧基硅烷；

2)将80g玉米淀粉放入240g蒸馏水中搅拌40min，形成乳白色的悬浮液；

3)将悬浮液升温至60℃，形成均匀糊状物质后加入乙基纤维素、聚硝基甲基氧丁环，搅拌速度为400r/min的条件下30min后加入石膏、二甲基二乙氧基硅烷，搅拌3h；

4)将3)的溶液冷却至室温，得到防水粘合剂。

防水粘合剂的憎水率99％，摩擦感度5.8％、撞击感度15.3％、静电火花感度1031V、燃烧热为3205kJ/g。

实施例2：

一种点火药用防水粘合剂，其配方中各组分的质量分数为：90g甘薯淀粉、2g乙基纤维素、3g聚缩水叠氮甘油醚、3g氯化钙、2g硅烷偶联剂；

一种点火药用防水粘合剂的制备方法，具体步骤如下：

1)称取90g甘薯淀粉、2g乙基纤维素、3g聚缩水叠氮甘油醚、3g氯化钙、2g硅烷偶联剂；

2)将90g甘薯淀粉放入450g蒸馏水中搅拌90min，形成乳白色的悬浮液；

3)将悬浮液升温至70℃，形成均匀糊状物质后加入乙基纤维素、聚缩水叠氮甘油醚，搅拌速度为400r/min的条件下30min后加入氯化钙、硅烷偶联剂，搅拌2h；

4)将3)溶液冷却至室温，得到防水粘合剂。

防水粘合剂的憎水率99％，摩擦感度5.5％、撞击感度14.2％、静电火花感度998V、燃烧热为3351kJ/g。

实施例3：

一种点火药用防水粘合剂，其配方中各组分的质量分数为：81g玉米淀粉、7g乙基纤维素、5g聚缩水甘油硝酸酯、4.5g石膏、2.5g二甲基二乙氧基硅烷；

一种点火药用防水粘合剂的制备方法，具体步骤如下：

1)称取81g玉米淀粉、7g乙基纤维素、5g聚缩水甘油硝酸酯、4.5g石膏、2.5g二甲基二乙氧基硅烷；

2)将81g玉米淀粉放入260g蒸馏水中搅拌45min，形成乳白色的悬浮液；

3)将悬浮液升温至90℃，形成均匀糊状物质后加入乙基纤维素、聚缩水甘油硝酸酯，搅拌速度为300r/min的条件下30min后加入石膏、二甲基二乙氧基硅烷，搅拌1.5h；

4)将3)溶液冷却至室温，得到防水粘合剂。

防水粘合剂的憎水率99％，摩擦感度5.4％、撞击感度11.6％、静电火花感度953V、燃烧热为4150kJ/g。

实施例4：

一种点火药用防水粘合剂，其配方中各组分的质量分数为：85g玉米淀粉、5g乙基纤维素、2g聚缩水甘油硝酸酯、2g聚缩水叠氮甘油醚、4g氯化钙、2g硅烷偶联剂；

一种点火药用防水粘合剂的制备方法，具体步骤如下：

1)称取85g玉米淀粉、5g乙基纤维素、2g聚缩水甘油硝酸酯、2g聚缩水叠氮甘油醚、4g氯化钙、2g硅烷偶联剂；

2)将85g甘薯淀粉放入340g蒸馏水中搅拌60min，形成乳白色的悬浮液；

3)将悬浮液升温至85℃，形成均匀糊状物质后加入乙基纤维素、聚缩水甘油硝酸酯、聚缩水叠氮甘油醚，搅拌速度为800r/min的条件下30min后加入氯化钙、硅烷偶联剂，搅拌2.5h；

4)将3)溶液冷却至室温，得到防水粘合剂。

防水粘合剂的憎水率99％，摩擦感度5.2％、撞击感度10.7％、静电火花感度872V、燃烧热为3273kJ/g。

实施例5：

一种点火药用防水粘合剂，其配方中各组分的质量分数为：88g甘薯淀粉、5g乙基纤维素、3g聚硝基甲基氧丁环、1g石膏，1g氯化钙、2g硅烷偶联剂；

一种点火药用防水粘合剂的制备方法，具体步骤如下：

1)称取88g甘薯淀粉、5g乙基纤维素、3g聚硝基甲基氧丁环、1g石膏，1g氯化钙、2g硅烷偶联剂；

2)将88g甘薯淀粉放入282g蒸馏水中搅拌70min，形成乳白色的悬浮液；

3)将悬浮液升温至55℃，形成均匀糊状物质后加入乙基纤维素、聚硝基甲基氧丁环，搅拌速度为700r/min的条件下40min后加入石膏、氯化钙、硅烷偶联剂，搅拌2.5h；

4)将3)溶液冷却至室温，得到防水粘合剂。

防水粘合剂的憎水率99％，摩擦感度4.9％、撞击感度11.3％、静电火花感度946V、燃烧热为3753kJ/g。

实施例6：

一种点火药用防水粘合剂，其配方中各组分的质量为：86g甘薯淀粉、4g乙基纤维素、2g聚硝基甲基氧丁环、3g聚缩水叠氮甘油醚、1g石膏、2g氯化钙、2g二甲基二乙氧基硅烷；

一种点火药用防水粘合剂的制备方法，具体步骤如下：

1)称取86g甘薯淀粉、4g乙基纤维素、2g聚硝基甲基氧丁环、3g聚缩水叠氮甘油醚、1g石膏、2g氯化钙、2g二甲基二乙氧基硅烷；

2)将86g甘薯淀粉放入344g蒸馏水中搅拌35min，形成乳白色的悬浮液；

3)将悬浮液升温至65℃，形成均匀糊状物质后加入乙基纤维素、聚硝基甲基氧丁环、聚缩水叠氮甘油醚，搅拌速度为700r/min的条件下50min后加入石膏、氯化钙、二甲基二乙氧基硅烷，搅拌2.5h；

4)将3)溶液冷却至室温，得到防水粘合剂。

防水粘合剂的憎水率99％，摩擦感度5.03％、撞击感度12.8％、静电火花感度795V、燃烧热为3751kJ/g。

实施例7：

一种点火药用防水粘合剂，其配方中各组分的质量分数为：83g玉米淀粉、4g乙基纤维素、2g聚硝基甲基氧丁环、2g聚缩水叠氮甘油醚、2g聚缩水甘油硝酸酯、3g石膏，2g氯化钙、2g硅烷偶联剂；

一种点火药用防水粘合剂的制备方法，具体步骤如下：

1)称取83g玉米淀粉、4g乙基纤维素、2g聚硝基甲基氧丁环、2g聚缩水叠氮甘油醚、2g聚缩水甘油硝酸酯、3g石膏，2g氯化钙、2g硅烷偶联剂；

2)将83g甘薯淀粉放入250g蒸馏水中搅拌40min，形成乳白色的悬浮液；

3)将悬浮液升温至50℃，形成均匀糊状物质后加入乙基纤维素、聚缩水甘油硝酸酯、聚缩水叠氮甘油醚、聚硝基甲基氧丁环，搅拌速度为500r/min的条件下50min后加入石膏、氯化钙、硅烷偶联剂，搅拌1h；

4)将3)溶液冷却至室温，得到防水粘合剂。

防水粘合剂的憎水率99％，摩擦感度8.9％、撞击感度10.1％、静电火花感度1154V、燃烧热为3489kJ/g。

Claims (2)

1.一种点火药用防水粘合剂，其特征在于：其配方中溶质各组分的质量分数如下：

所述淀粉为玉米淀粉、甘薯淀粉；所述预聚物为聚缩水叠氮甘油醚、聚硝基甲基氧丁环、聚缩水甘油硝酸酯中的一种或一种以上任意比例混合；所述固化剂为石膏、氯化钙的一种或两种任意比例混合；所述防水剂为二甲基二乙氧基硅烷或者为硅烷偶联剂。

2.制备如权利要求1所述的点火药用防水粘合剂的方法，其特征在于：具体制备步骤如下：

步骤一、按照配方比例称取淀粉、乙基纤维素、预聚物、固化剂、防水剂；

步骤二、按照蒸馏水和淀粉的质量比为3～5∶1的关系，将淀粉放入蒸馏水中搅拌至形成乳白色的悬浮液；

步骤三、将步骤二得到的悬浮液加热至60～90℃，形成均匀糊状物质，加入乙基纤维素、预聚物，搅拌均匀，然后加入固化剂、防水剂，搅拌完全，得到溶液A；

步骤四、将步骤三得到的溶液A，冷却至室温，得到防水粘合剂。