CN107986921A - 一种tatb晶体表面的包覆方法 - Google Patents

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蔡贾林
郑保辉
谢虓
祝青
肖春
刘涛
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    • C06B25/34—Compositions containing a nitrated organic compound the compound being a nitrated acyclic, alicyclic or heterocyclic amine
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Abstract

本发明公开了一种TATB晶体表面的包覆方法，包括以下步骤：步骤A：配制氟橡胶溶液；步骤B：配制键合剂溶液；步骤C：配制TATB水悬浮液；步骤D：在持续搅拌的条件下将键合剂溶液滴加于TATB悬浮液中，添加完成后过滤烘干，得到表面预处理完成后的TATB晶体颗粒。步骤E：将TATB晶体颗粒加入水中配制成TATB水悬浮液，然后加入氟橡胶溶液，过滤得到包覆后的TATB晶体颗粒。步骤F：将TATB颗粒加入乙酸丁酯溶剂，过滤得到TATB晶体颗粒，烘干。本发明通过采用键合剂和氟橡胶对TATB晶体表面进行修饰能够有效提高晶体表面的光滑度，提高TATB基炸药的工艺成型性能。

Description

一种TATB晶体表面的包覆方法
技术领域
本发明属于含能材料制备技术领域，具体涉及一种TATB晶体表面的包覆方法。
背景技术
1,3,5-三氨基-2,4,6-三硝基苯(TATB)是目前广泛使用的高能钝感单质炸药，其对热、冲击波、机械刺激等外界作用极不敏感，TATB基炸药配方的使用可大幅提高了现代战争中武器系统的安全性。TATB具有平面型分子结构，具有类似于石墨的层状结构，同层TATB分子之间存在较强的氢键作用，而异层之间作用很弱，TATB结晶过程中易形成片状且晶体表面通常较粗糙，这些表面缺陷的存在使TATB基浇注炸药的粘度大幅增加，增加了炸药的成型难度。
本发明提供了一种TATB晶体表面的包覆方法，采用本发明方法能实现对TATB晶体表面形貌的改善提高TATB晶体表面的光滑度，可以改善TATB晶体的流散性，提高TATB基炸药的工艺成型性能，目前采用该方法对TATB晶体表面进行包覆尚未见报道。
发明内容
本发明的目的是提供一种TATB晶体表面的包覆方法，获得表面粗燥度较低的TATB晶体颗粒。
为了达到上述的技术效果，本发明采取以下技术方案：
一种TATB晶体表面的包覆方法，包括以下步骤：
步骤A：氟橡胶溶液的配制：将氟橡胶溶于乙酸乙酯中，配制成质量分数为8～10％的氟橡胶溶液；
步骤B：键合剂溶液的配制：将键合剂溶于丙酮中配制成质量分数为4～5％的键合剂溶液；
步骤C：TATB悬浮液的配制：将TATB晶体加入水中配制成质量分数为8～10％的TATB水悬浮液，并在机械搅拌装置下以80～120r/min的搅拌速度搅拌，使TATB在水溶液中分散均匀，并且呈悬浮状态，保持室温在15～25℃范围内。
步骤D：TATB表面的预处理：在持续搅拌的条件下将键合剂溶液滴加于TATB悬浮液中，滴加速度控制在0.5ml/min以下，最终控制键合剂与TATB的质量比为0.2～0.5％；添加完成后继续搅拌20min,过滤得到TATB晶体颗粒，然后将颗粒在60～70℃下将颗粒烘干2～3h。即得到表面预处理完成后的TATB晶体颗粒。
步骤E：TATB表面的包覆：将步骤D得到的TATB晶体颗粒加入水中配制成质量分数为20～30％的TATB水悬浮液，然后将氟橡胶溶液加入TATB水悬浮液中搅拌均匀，最终控制氟橡胶与TATB的质量比为1～2％。然后过滤得到包覆后的TATB晶体颗粒。
步骤F：TATB颗粒的表面清理：将步骤E得到的TATB颗粒加入乙酸丁酯溶剂配制成质量分数为50～60％的乙酸丁酯悬浮液，在常温下机械搅拌5min。过滤得到TATB晶体颗粒，然后将颗粒在60～70℃下将颗粒烘干2～3h。即得到表面包覆完成后的TATB晶体颗粒。
进一步的技术方案是，所述的键合剂为LBA322。
进一步的技术方案是，所述的氟橡胶为FH3001。
下面对本发明做进一步的解释和说明。
采用键合剂LBA322对TATB进行预处理，LBA322中含有较多的羟基其能够与TATB分子中的硝基形成弱分子键相互作用，使得LBA322与TATB晶体形成较强的界面结合力，同时LBA322对氟橡胶有较好粘接作用有利于增强氟橡胶对TATB晶体的包覆结合力。
采用氟橡胶FH3001对TATB晶体表面进行包覆，FH3001具有较好的物理和化学稳定性，引入FH3001能提高以TATB为基炸药的物理和化学稳定性。
采用乙酸丁酯对包覆后的TATB颗粒的表面清理，由于乙酸丁酯对氟橡胶的溶解度低(低于乙酸乙酯)，乙酸丁酯做清理液能够防止包覆好的TATB颗粒表面氟橡胶被完全溶解。
本发明与现有技术相比，具有以下的有益效果：
本发明通过采用键合剂LBA322和氟橡胶FH3001对TATB晶体表面进行修饰能够有效提高晶体表面的光滑度，提高TATB基炸药的工艺成型性能。
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：
一种TATB晶体表面的包覆方法，包括以下步骤：
步骤A：氟橡胶溶液的配制：将氟橡胶FH3001溶于乙酸乙酯中，配制成质量分数为8％的氟橡胶溶液；
步骤B：键合剂溶液的配制：将键合剂LBA322溶于丙酮中配制成质量分数为4％的键合剂溶液；
步骤C：TATB悬浮液的配制：将TATB晶体加入水中配制成质量分数8％的TATB水悬浮液，并在机械搅拌装置下以100r/min的搅拌速度搅拌，使TATB在水溶液中分散均匀，并且呈悬浮状态，保持室温为20℃。
步骤D：TATB表面的预处理：在持续搅拌的条件下将键合剂LBA322溶液滴加于TATB悬浮液中，滴加速度为0.3ml/min，最终键合剂与TATB的质量比为0.2％；添加完成后继续搅拌20min,过滤得到TATB晶体颗粒，然后将颗粒在65℃下将颗粒烘干2h，即得到表面预处理完成后的TATB晶体颗粒。
步骤E：TATB表面的包覆：将步骤D得到的TATB晶体颗粒加入水中配制成质量分数20％的TATB水悬浮液，然后将氟橡胶溶液加入TATB水悬浮液中搅拌均匀，最终氟橡胶与TATB的质量比为1％。然后过滤得到包覆后的TATB晶体颗粒。
步骤F：TATB颗粒的表面清理：将步骤E得到的TATB颗粒加入乙酸丁酯溶剂配制成质量分数为50％的乙酸丁酯悬浮液，在常温下机械搅拌5min。过滤得到TATB晶体颗粒，然后将颗粒在65℃下将颗粒烘干2h。即得到表面包覆完成后的TATB晶体颗粒。
所得表面包覆完成后的TATB晶体的各项质量指标如下：
(1)密度1.938g/cm3；
(2)比表面积1.12m2/g；
(3)初始割线模量(ISM)(压缩刚度法)55MPa
实施例2：
一种TATB晶体表面的包覆方法，包括以下步骤：
步骤A：氟橡胶溶液的配制：将氟橡胶FH3001溶于乙酸乙酯中，配制成质量分数为10％的氟橡胶溶液；
步骤B：键合剂溶液的配制：将键合剂LBA322溶于丙酮中配制成质量分数为4.5％的键合剂溶液；
步骤C：TATB悬浮液的配制：将TATB晶体加入水中配制成质量分数10％的TATB水悬浮液，并在机械搅拌装置下以110r/min的搅拌速度搅拌，使TATB在水溶液中分散均匀，并且呈悬浮状态，保持室温为20℃。
步骤D：TATB表面的预处理：在持续搅拌的条件下将键合剂LBA322溶液滴加于TATB悬浮液中，滴加速度为0.4ml/min，最终键合剂与TATB的质量比为0.3％；添加完成后继续搅拌20min,过滤得到TATB晶体颗粒，然后将颗粒在70℃下将颗粒烘干2h，即得到表面预处理完成后的TATB晶体颗粒。
步骤E：TATB表面的包覆：将步骤D得到的TATB晶体颗粒加入水中配制成质量分数25％的TATB水悬浮液，然后将氟橡胶溶液加入TATB水悬浮液中搅拌均匀，最终氟橡胶与TATB的质量比为1.5％。然后过滤得到包覆后的TATB晶体颗粒。
步骤F：TATB颗粒的表面清理：将步骤E得到的TATB颗粒加入乙酸丁酯溶剂配制成质量分数为55％的乙酸丁酯悬浮液，在常温下机械搅拌5min。过滤得到TATB晶体颗粒，然后将颗粒在70℃下将颗粒烘干2h。即得到表面包覆完成后的TATB晶体颗粒。
所得表面包覆完成后的TATB晶体的各项质量指标如下：
(1)密度1.933g/cm3；
(2)比表面积1.18m2/g；
(3)初始割线模量(ISM)(压缩刚度法)61MPa
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 (3)

1.一种TATB晶体表面的包覆方法，其特征在于包括以下步骤：
步骤A：氟橡胶溶液的配制：将氟橡胶溶于乙酸乙酯中，配制成质量分数为8～10％的氟橡胶溶液；
步骤B：键合剂溶液的配制：将键合剂溶于丙酮中配制成质量分数为4～5％的键合剂溶液；
步骤C：TATB悬浮液的配制：将TATB晶体加入水中配制成质量分数为8～10％的TATB水悬浮液，并在机械搅拌装置下以80～120r/min的搅拌速度搅拌，使TATB在水溶液中分散均匀，并且呈悬浮状态，保持室温在15～25℃范围内；
步骤D：TATB表面的预处理：在持续搅拌的条件下将键合剂溶液滴加于TATB悬浮液中，滴加速度控制在0.5ml/min以下，最终控制键合剂与TATB的质量比为0.2～0.5％；添加完成后继续搅拌20min,过滤得到TATB晶体颗粒，然后将颗粒在60～70℃下将颗粒烘干2～3h；即得到表面预处理完成后的TATB晶体颗粒；
步骤E：TATB表面的包覆：将步骤D得到的TATB晶体颗粒加入水中配制成质量分数为20～30％的TATB水悬浮液，然后将氟橡胶溶液加入TATB水悬浮液中搅拌均匀，最终控制氟橡胶与TATB的质量比为1～2％；然后过滤得到包覆后的TATB晶体颗粒；
步骤F：TATB颗粒的表面清理：将步骤E得到的TATB颗粒加入乙酸丁酯溶剂配制成质量分数为50～60％的乙酸丁酯悬浮液，在常温下机械搅拌5min；过滤得到TATB晶体颗粒，然后将颗粒在60～70℃下将颗粒烘干2～3h；即得到表面包覆完成后的TATB晶体颗粒。
2.根据权利要求1所述TATB晶体表面的包覆方法，其特征在于，所述的键合剂为LBA322。
3.根据权利要求1所述TATB晶体表面的包覆方法，其特征在于，所述的氟橡胶为FH3001。
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