CN106365931B - 石蜡微胶囊防渗油高聚物粘结炸药及其制备方法 - Google Patents

石蜡微胶囊防渗油高聚物粘结炸药及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种石蜡微胶囊防渗油高聚物粘结炸药及其制备方法，该炸药是由以下质量份的原料组成：30～90份的炸药、0～45份的金属、0～35份的高氯酸铵、8～20份的粘结剂、0～5份的石蜡、0.1～5份的石蜡微胶囊、0～1份的固化剂；该方法包括以下步骤：配料；将物料置于捏合机中进行混合；浇注到模具中，放入烘箱固化。本发明的石蜡微胶囊防渗油PBX炸药，其渗油性能降低了60％～70％；其力学性能中的拉伸及压缩强度、应变率和弹性模量均有提高；且降低了冲击波感度。

Description

石蜡微胶囊防渗油高聚物粘结炸药及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种钝感高能炸药领域，具体涉及石蜡微胶囊防渗油高聚物粘结炸药及其制备方法。
背景技术
高能炸药是目前各国研究的热点。由于安全性与爆轰能量之间存在着本质的矛盾，高能炸药的高效降感技术已成为世界性难题。多年来人们进行了多方尝试来解决炸药的降感问题。研究表明，炸药分子结构、晶体品质、颗粒度对炸药的安全性都有直接影响，通过合成稳定性好的单质炸药分子、提高晶体品质和颗粒球形度及降低颗粒度都有助于改善炸药的安全性能；另一种提高炸药安全性能的方法是在混合炸药中直接添加钝感剂或以钝感剂包覆单质炸药，如使用塑性好的蜡类和聚合物。Rosendorfer(RosendorferT.Sprengst,Grundlagen.Technol.Auweud,Int.Jahrestag,Inst.Chem.Treib-Expolosives,Fraunhofer-Ges.,31-46,1976)提出将黑索金炸药(RDX)用高熔点石蜡在四氯乙烯溶液中进行钝感处理，可使石蜡均匀包覆RDX表面，降低熔铸炸药的感度。黄亨建等(董海山,黄亨建,张明,花成,习彦,程克梅.添加剂与RDX的界面作用及对撞击感度的影响研究[J].爆炸与冲击,23(2):169-172,2003)研究了石蜡、硬脂酸等添加剂与RDX的界面作用及其对撞击感度的影响。Smith(Smith Kjell-Tore,Johansen OyvindHammer.Pressable plastic-bound explosive composition:US,2005072503[P].2005)采用溶液悬浮法用聚丙烯酸酯对RDX和奥克托金(HMX)进行包覆，制造出了可压缩的钝感塑性炸药。Manning(Manning T G,Strauss B.Reduction of energetic filler sensitivityin propellants through coating:US,6524706[P].2003)对用在推进剂中的硝铵炸药进行了石墨包覆研究，包覆后的硝铵炸药比未包覆的撞击感度降低了40％。
石蜡是迄今为止人们找到的钝感效果最好的钝感剂。但作为钝感剂，要求所用石蜡的熔点不宜太高，通常在70℃以下，并且用量不能太低，否则降感效果不佳。又由于石蜡与炸药中其他组分的极性差别大，相互间作用力不强，在使用和储存过程中，随着环境温度的变化，石蜡晶体产生反复的熔化和结晶，引起石蜡向体系的外表面迁移，导致炸药的钝感性能下降。而且，在高温渗油实验中有蜡液渗出，产品的质量达不到要求。石蜡的这些特点严重阻碍了高能炸药的发展。几十年来虽然各国科学家做了大量工作，但截至目前尚未见有效解决石蜡高温渗油问题的报道。石蜡的高效降感和由于石蜡的非极性造成的与炸药体系相容性差、分布不均、高温渗油、结晶析出等问题，严重的阻碍的钝感炸药的发展。
发明内容
[要解决的技术问题]
本发明的目的是解决上述现有技术问题，提供一种石蜡微胶囊防渗油高聚物粘结炸药及其制备方法。该方法将石蜡微胶囊袋体炸药体系中的部分钝感剂石蜡，以解决上述问题。
[技术方案]
为了达到上述的技术效果，本发明采取以下技术方案：
一种石蜡微胶囊防渗油高聚物粘结炸药，它是由以下质量份的原料组成：
30～90份的炸药、0～45份的金属、0～35份的高氯酸铵、8～20份的粘结
剂、0～5份的石蜡、0.1～5份的石蜡微胶囊、0～1份的固化剂。
本发明更进一步的技术方案，所述炸药为黑索今RDX、奥克托今HMX或CL-20中的一种或多种的组合。
本发明更进一步的技术方案，所述金属为铝、硼、硼铝合金、铝镁合金、改性铝粉中的一种或多种的组合。
本发明更进一步的技术方案，所述粘结剂为端羟基聚丁二烯HTPB或123树脂。
本发明更进一步的技术方案，所述石蜡是熔点为50～100℃的石蜡中一种或多种的组合。
本发明更进一步的技术方案，所述石蜡微胶囊是以苯乙烯-二乙烯基苯共聚物、蜜胺树脂、聚氨酯、脲醛树脂、聚甲基丙烯酸甲酯、二氧化硅、明胶-甲醛中的一种或多种的混合物为囊壁，以石蜡为囊芯的石蜡微胶囊。
本发明更进一步的技术方案，所述固化剂为甲苯二异氰酸酯TDI、二苯甲烷二异氰酸酯MDI、异佛尔酮二异氰酸酯IPDI、六亚甲基二异氰酸酯HDI、二聚酸二异氰酸酯、多亚甲基多苯基多异氰酸酯，或上述物质的改性衍生物中一种或多种的组合。
一种上述所述的石蜡微胶囊防渗油高聚物粘结炸药的制备方法，它包括以下步骤：
(1)按上述的质量份称取炸药、金属、高氯酸铵AP、粘结剂、石蜡、石蜡微胶囊、固化剂备用；
(2)将捏合机预热到65～80℃时，将步骤(1)称取的原料除固化剂外全部加入到捏合机中，混合20～80min后，再加入固化剂混合10min以上，得到混合物料；
(3)将得到的混合物料在65～80℃的温度下进行浇注，在温度为60～80℃的烘箱内固化3～7d后，冷却至室温，得到石蜡微胶囊防渗油高聚物粘结炸药。
下面将详细地说明本发明。
本发明中金属的加入可以增加炸药的爆热性，使炸药做功大，加入的金属常用铝粉，铝粉还附带铝热反应。本发明中的高氯酸铵作为氧化剂使用，炸药的爆轰本质上是快速的氧化-还原反应，因此加入高氯酸铵可以增加炸药的爆轰。本发明中加入的金属还作为可燃剂，氧化剂和可燃剂的混合增加了爆炸反应的潜在能力，通过合理选择可燃剂和氧化剂及其质量配比，可以使爆炸反应释放出更高的能量。
本发明将石蜡微胶囊加入到炸药的过程中，在粘结体系聚合过程中稳定，石蜡微胶囊与粘结体系有较好的相容性，通过石蜡微胶囊与粘结剂间较强的相互作用代替石蜡与粘结剂间弱的相互作用，防止石蜡的渗出，提高了炸药的力学性能。
本发明制备的高聚物粘结炸药即PBX炸药，由于需要添加石蜡微胶囊对粘结体系进行改进，因此还需要对PBX炸药中的其它原料进行合理的调整和配比，才能达到更好的力学性能，同时降低冲击波感度，得到更高质量的产品。
[有益效果]
本发明与现有技术相比，具有以下的有益效果：
本发明的石蜡微胶囊防渗油PBX炸药，其渗油性能降低了60％～70％；其力学性能中的拉伸及压缩强度、应变率和弹性模量均有提高；且降低了冲击波感度。
具体实施方式
下面结合本发明的实施例对本发明作进一步的阐述和说明。
实施例1：
称取30g RDX，10gAl，5g高氯酸铵，8g端羟基聚丁二烯，2g石蜡(熔点为50℃)，以蜜胺树脂为囊壁的石蜡微胶囊3g，将这些物料加入到已预热到70℃的捏合机中，搅拌25min，混合均匀后，加入0.5g的TDI，混合反应12min，在70℃下恒温浇注到已预热到70℃的模具中，放入60℃真空烘箱中，反应3d，取出冷却到室温得到产品。
实施例2
称取50g HMX，20gAl，30g高氯酸铵，15g端羟基聚丁二烯，以聚苯乙烯为囊壁的石蜡微胶囊5g，将这些物料加入到已预热到80℃的捏合机中，搅拌30min，混合均匀后，加入1g的TDI，混合反应30min，在80℃下恒温浇注到已预热到70℃的模具中，放入80℃真空烘箱中，反应5d，取出冷却到室温得到产品。
实施例3
取90g RDX，35gAl，20g高氯酸铵，20g端羟基聚丁二烯，5g石蜡(熔点为50℃)，以蜜胺树脂为囊壁的石蜡微胶囊0.5g，将这些物料加入到已预热到65℃的捏合机中，搅拌25min，混合均匀后，加入0.8g的TDI，混合反应25min，在65℃下恒温浇注到已预热到65℃的模具中，放入65℃真空烘箱中，反应7d，取出冷却到室温得到产品。
对比实施例1
反应物、制备方法和参数均与实施例1相同，唯一的区别在于不加石蜡微胶囊。
以上实施例及对比实施例所得产品的拉伸及压缩强度的力学性能如表1。
本发明实施例及对比实施例所得产品的拉伸及压缩强度通过弹性模量泊松比材料试验机(INSTRON 5582，英斯特朗试验设备贸易有限公司)测量所得。
表1 PBX炸药的力学性能
从表1可以看出，加入石蜡微胶囊后的PBX炸药的力学性能得到了提高。
以上实施例及对比实施例所得产品的渗油性能如表2。
本发明实施例及对比例所得产品的渗油性能由老化烘箱07047和游标卡尺LS01030152测量所得。
表2 PBX炸药的渗油性能
从表2可以看出，加入石蜡微胶囊后的PBX炸药的渗油情况得到了有效的控制，渗油率降低了60％～70％。
以上实施例及对比例所得产品的冲击波感度如表3。
表3 PBX炸药的冲击波感度
从表3可以看出，加入石蜡微胶囊后的PBX炸药的冲击波感度得到了降低。
尽管这里参照本发明的解释性实施例对本发明进行了描述，上述实施例仅为本发明较佳的实施方式，本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。

Claims (5)

1.一种石蜡微胶囊防渗油高聚物粘结炸药，其特征在于它是由以下质量份的原料组成：
30～90份的炸药、10～35份的金属铝、5～30份的高氯酸铵、8～20份的粘结剂、0.5～5份的石蜡微胶囊、0.5～1份的固化剂。
2.根据权利要求1所述的石蜡微胶囊防渗油高聚物粘结炸药，其特征在于所述炸药为黑索今、奥克托今或CL-20中的一种或多种的组合。
3.根据权利要求1所述的石蜡微胶囊防渗油高聚物粘结炸药，其特征在于所述粘结剂为端羟基聚丁二烯或123树脂。
4.根据权利要求1所述的石蜡微胶囊防渗油高聚物粘结炸药，其特征在于所述石蜡微胶囊是以苯乙烯-二乙烯基苯共聚物、蜜胺树脂、聚氨酯、脲醛树脂、聚甲基丙烯酸甲酯、二氧化硅、明胶-甲醛中的一种或多种的混合物为囊壁，以石蜡为囊芯的石蜡微胶囊。
5.根据权利要求1所述的石蜡微胶囊防渗油高聚物粘结炸药，其特征在于所述固化剂为甲苯二异氰酸酯、二苯甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、二聚酸二异氰酸酯、多亚甲基多苯基多异氰酸酯，或上述物质的改性衍生物中一种或多种的组合。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109651931B (zh) * 2019-01-18 2024-02-13 中国工程物理研究院化工材料研究所 一种提升pbx带孔板承载能力的局部涂覆结构及涂覆方法
CN112552132B (zh) * 2020-12-11 2021-09-28 湖北航天化学技术研究所 一种htpb基大分子钝感剂及其制备方法和应用
CN115322063B (zh) * 2022-08-11 2024-01-02 湖北航天化学技术研究所 一种高聚物粘结炸药及其制备方法
CN117418323B (zh) * 2023-11-17 2024-05-28 南通赛晖科技发展股份有限公司 一种多功能再生纤维素纤维及其制备方法与应用

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101574637A (zh) * 2008-05-08 2009-11-11 南京理工大学 磁性相变微胶囊及其制备方法
CN103073369A (zh) * 2013-01-30 2013-05-01 中国工程物理研究院化工材料研究所 一种浇注固化型钝感高爆热炸药及其制备方法
CN105601456A (zh) * 2016-01-12 2016-05-25 南京理工大学 一种多功能微胶囊型缓蚀剂及其制备方法
CN105623620A (zh) * 2016-02-03 2016-06-01 常州市奥普泰科光电有限公司 一种硅烷改性石蜡相变微胶囊的制备方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101574637A (zh) * 2008-05-08 2009-11-11 南京理工大学 磁性相变微胶囊及其制备方法
CN103073369A (zh) * 2013-01-30 2013-05-01 中国工程物理研究院化工材料研究所 一种浇注固化型钝感高爆热炸药及其制备方法
CN105601456A (zh) * 2016-01-12 2016-05-25 南京理工大学 一种多功能微胶囊型缓蚀剂及其制备方法
CN105623620A (zh) * 2016-02-03 2016-06-01 常州市奥普泰科光电有限公司 一种硅烷改性石蜡相变微胶囊的制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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石蜡/密胺树脂相变微胶囊形貌调控的研究;钱浏滢等;《石油化工高等学校学报》;20160630;第29卷(第3期);第7-12页

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