CN107986922A

CN107986922A - 一种超临界气体抗溶剂法进行高氯酸铵改性工艺

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Publication number: CN107986922A
Application number: CN201711147397.7A
Authority: CN
Inventors: 李国庆; 李召环; 赵利军
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2017-11-17
Filing date: 2017-11-17
Publication date: 2018-05-04

Abstract

本发明涉及一种高氯酸铵细化及包覆改性方法，具体为一种超临界气体抗溶剂法进行高氯酸铵改性工艺，解决现有技术均存在各自不同缺点的问题，高压釜温度稳定在25～31℃，配制浓度为1.0～1.3 g/100ml、0.8～1.3 g/100ml的高氯酸铵丙酮溶液、硬脂酸丙酮溶液；将两种溶液按比例混合，置于高压釜中，待其温度与高压釜一致后，向高压釜中通入二氧化碳，进气速率为33～35 Kg/h；当高压釜压力达到9～12MPa，迅速泄压，丙酮溶剂、二氧化碳抗溶剂通过减压气化去除，高氯酸铵细微粒先从溶液中结晶析出，随后包覆剂硬脂酸析出，得到平均粒径为2～5µm包覆有硬脂酸的高氯酸铵细颗粒，工艺合理，简单，操作稳定，安全可靠，为超细高氯酸铵性能研究和进一步应用提供了基础。

Description

一种超临界气体抗溶剂法进行高氯酸铵改性工艺

技术领域

本发明涉及一种高氯酸铵细化及包覆改性方法，具体为一种超临界气体抗溶剂法进行高氯酸铵改性工艺。

背景技术

高氯酸铵（AP）是一种氧化剂，可作为固体推进剂，爆破炸药、烟火药等含能材料的一种组分。超细高氯酸铵（AP）的粒度降至10µm以下，推进剂的燃速随粒度的减小而急剧增大。除在推进剂中占有重要地位以外，超细AP在反坦克武器的开发、汽车安全气囊及烟幕弹等研究领域中的应用也发挥重要作用。

然而高氯酸铵具有较强的吸水性，易导致超细粉团聚，尤其是亚微米及纳米粒级的粉体，这影响了超细高氯酸铵性能的发挥。为此，研究者们在超细高氯酸铵包覆改性方面开展了许多工作。北京理工大学的杨荣杰等人采用液相分离法，用P-200高分子材料对AP表面进行包覆，但这种包覆法仍存在后处理问题；南京理工大学张付清等人采用搅拌研磨使高氯酸铵与亚铬酸铜形成复合粒子（小于1µm），使亚铬酸铜粒子嵌入、粘附于AP粒子表面构成复合粒子，较好解决了高氯酸铵与亚铬酸铜的团聚与混合不均匀的问题（张付清，李春俊，刘宏英等. 亚铬酸铜/高氯酸铵超细复合粒子的制备与性能研究[J].含能材料,1999,7(4):156-158.），但由于在复合前，先采用研磨法制备超细AP颗粒，会引起点阵晶格畸变和物料污染问题；南京理工大学的邓国栋等人用硝化棉进行高氯酸铵表面改性，将溶有硝化棉和硅烷偶联剂KH-550的乙醇/丙酮混合溶液与高氯酸铵加入捏合机中进行充分混合，然后用烘箱干燥，使AP表面包有改性剂硝化棉，干燥后再用气流粉碎法进行超细化粉碎，形成了平均粒度为2.5µm的包覆有硝化棉的AP 细颗粒。由于是先包覆后采用气流粉碎法进行细化，会导致改性后的AP粒子硝化棉包覆层有破坏（邓国栋,刘宏英. 超细高氯酸铵的防聚结技术[J].火炸药学报,2009,32(1):9-12.）；李凤生等人用三种方法对超细AP进行了表面改性：一是对原料进行处理，在AP细化前加入防聚结剂；二是在粉体制备过程中加入防聚结剂；三是对制备好的粉体用防聚结剂进行处理，由于第二和第三种工艺复杂，常用的是第一种方法，第一种方法的采用，也限制了细化工艺的选择。

因此，要从根本上防止超细高氯酸铵团聚，最有效的方法是在超细化过程中同时进行表面包覆与改性处理，使其一旦细化成小颗粒就处于良好的分散状态，不形成团聚。但是到目前为止，还对于超细高氯酸铵的包覆，还没有一种行之有效的技术。

发明内容

本发明为了解决现有高氯酸铵细化及包覆改性技术均存在各自不同缺点的问题，提供一种超临界气体抗溶剂法进行高氯酸铵改性工艺。

本发明是采用如下技术方案实现的：一种超临界气体抗溶剂法进行高氯酸铵改性工艺，包括以下步骤：

（1）设定高压釜恒温水浴的温度，待温度稳定在设定值25～31℃后，保持10～15分钟；（2）将高氯酸铵溶解于丙酮溶剂中，配制浓度为1.0～1.3 g/100ml的高氯酸铵丙酮溶液，同时将包覆剂硬脂酸溶于丙酮溶剂中，配制浓度为0.8～1.3 g/100ml的硬脂酸丙酮溶液；（3）将上述配制好的高氯酸铵丙酮溶液和硬脂酸丙酮溶液以重量比为1：2～4的比例混合，搅拌均匀后置于高压釜中预热，待混合溶液温度与高压釜温度一致后，向高压釜中通入作为抗溶剂的超临界二氧化碳气体，进气速率为33～35 Kg/h；（4）当高压釜的压力达到9～12MPa之间后，迅速泄压至常压，丙酮溶剂、二氧化碳抗溶剂通过减压气化完全去除，高氯酸铵细微粒首先从溶液中结晶析出，随后包覆剂硬脂酸析出，均匀地包覆在高氯酸铵颗粒表面；（5）用干燥二氧化碳气体吹洗高压釜，收集被高压釜内金属烧结过滤片截留并析出的高氯酸铵细颗粒，即为本发明所述的平均粒径为2～5µm包覆有硬脂酸的高氯酸铵细颗粒。

二氧化碳气体抗溶剂过程同时细化、包覆AP的原理：

本发明以丙酮为溶剂，用超临界CO₂气体作抗溶剂，把AP溶于有机溶剂中，配制成一定浓度；把包覆剂溶于同一种有机溶剂中，配制成一定浓度；然后将两种溶液混合、搅拌均匀后放入高压釜，待温度达到设定值后，通入超临界CO₂气体，控制进气速率和压力，使高氯酸铵细微粒首先从溶液中结晶析出，随后使包覆剂析出，均匀地包覆在AP颗粒表面。原理是由于高压二氧化碳在有机溶剂中溶解度大，令溶剂发生膨胀，内聚能显著降低，溶解能力降低，从而使有机溶剂中原有溶质过饱和形成结晶沉淀。以相平衡理论研究为基础，通过控制实验温度、压力以及AP与硬脂酸的质量分数，使高氯酸铵后于AP从溶剂中结晶出来，在二氧化碳快速进气流的搅拌作用下，使硬脂酸包覆在细化结晶出的高氯酸铵上。用扫描电子显微镜检测：产品为粒度均匀、分散性好、抗吸湿性好、平均粒径为2～5µm包覆有硬脂酸的高氯酸铵细颗粒。

在本发明所述的制备方法中，气体抗溶剂、有机溶剂、包覆剂以及二氧化碳气体抗溶剂过程同时细化、包覆AP过程中各个工艺参数的选择均是申请人经过长期试验研究以及经验总结而得来的，具体研究过程如下：

一、二氧化碳气体抗溶剂同时细化、包覆AP过程中包覆剂、有机溶剂的选择

1、包覆剂的选择：

对AP改性包覆是解决AP的吸湿性，即希望包覆后的AP具有防潮性。同时结合GAS过程包覆AP原理，因此包覆剂必须满足以下条件：一是所选用的改性剂具有防潮性；二是选定的改性剂在溶剂中的溶解度应大于高氯酸铵中的溶解度或选定的改性剂在超临界二氧化碳中有一定的溶解度且小于溶剂与超临界二氧化碳的互溶性，通过控制工艺条件，使包覆剂后于超细AP结晶出来，实现对超细AP的包覆。

（1）目前常用的蜡、硬脂酸、聚氯乙烯等包覆材料都有良好的抗水性。但是蜡在超临界CO₂中的溶解度高于硬脂酸，聚氯乙烯虽也有较好抗水性，但未见聚氯乙烯在二氧化碳中溶解度的相关报道，而且硬脂酸性质稳定，满足作为包覆剂的第一个条件。

（2）针对选择包覆剂应满足的第二个条件，进行了CO₂-硬脂酸二元系统中硬脂酸在CO₂中的溶解度研究。本研究工作用GSR方程预测硬脂酸在二氧化碳中的溶解度。

首先采用对应状态法计算得到不同温度下硬脂酸的饱和蒸气压值，如图6所示。将表1列出的用 GSR 模型预测硬脂酸在超临界二氧化碳中溶解度所需的参数值代入公知的GSR模型式（1）中，进行计算。

表1 用GSR 模型计算硬脂酸在超临界CO₂中溶解度所需的参数值

结合超临界CO₂的临界性质（T_C=304.2K，P_C=7.38MPa），用GSR方程预测了25、31、40℃三个温度点下硬脂酸在超临界CO₂中溶解度随压力变化值。如图7所示。

从图中可以看出, 温度为298.15、304.15、313.15K时，溶解于CO₂中的硬脂酸量随压力的升高而增大。但从数值上看，硬脂酸在二氧化碳中的溶解度较小，对GAS重结晶硬脂酸的影响较小。而且在GAS包覆过程中硬脂酸是先溶解在丙酮中溶剂中，实际中硬脂酸在二氧化碳中的溶解度将会更低。

（3）针对通过控制工艺条件，使包覆剂后于超细AP结晶出来，实现对超细AP的包覆的可能性，进行了CO₂-丙酮-硬脂酸和CO₂-丙酮-高氯酸铵三元系统中溶质成核压的实验研究。

成核压：在一定温度下，CO₂的引入和压力的增加会随之引起有机溶剂的膨胀和已溶解溶质的结晶,在膨胀过程中，溶液在某一个压力开始变浑浊，此时的压力记为成核压。C0₂-丙酮-高氯酸铵系统和C0₂-丙酮-硬脂酸两系统中AP、硬脂酸成核压与温度、初始浓度的关系图分别如图8和表2所示。

从图中可以看出当温度一定时，其成核压随浓度的增加而降低；而当浓度一定时，其成核压随温度的增大而减小。对溶有AP的丙酮溶液来说，成核压对初始浓度的依赖随着温度升高而减小。同样，成核压对温度的依赖也随着浓度的增大而减小。

表2 硬脂酸成核压的测定

浓度	25℃	31℃	40℃
				1mg/ml	未观察到	未观察到	未观察到
10/ml	6MPa	8 MPa	未观察到
				15mg/ml	4.8MPa	6.8 MPa	未观察到

从表中可以看出硬脂酸在CO₂-丙酮-溶质系统中的成核压在4.8MPa以上。当温度一定时，其成核压随浓度的增加而降低；而当浓度一定时，其成核压随温度的增大而增大。这主要是由于常压下硬脂酸在丙酮中的溶解度随温度的升高而大幅度增大。

通过比较实验测定的CO₂-丙酮-溶质三元系统中AP和硬脂酸的成核压，可以很明显地看出，在相同实验条件下，硬脂酸的成核压高于AP的成核压，因此通过选择合适的操作参数，是可以实现硬脂酸后于AP从丙酮溶剂中析出，沉积附着在AP表面上，实现对AP微粒的包覆。

综合上述三点所述，本发明方案的原理是可行的，因此本发明的技术方案选定硬脂酸作为AP的包覆剂。

、有机溶剂的选择

依据GAS包覆原理，包覆剂硬脂酸与AP要溶于同一种有机溶剂中，从前面的阐述中已知，AP溶于丙酮、乙醇、甲醇，硬脂酸不溶于醇中，因此选择丙酮作为GAS过程包覆AP的有机溶剂，如图9、10所示。

二、二氧化碳气体抗溶剂过程同时细化、包覆AP过程中工艺参数的选择

（1）硬脂酸-丙酮- CO₂三元系中硬脂酸的液相浓度计算

AP和硬脂酸的成核压结果表明，通过控制实验条件下，是可以实现硬脂酸后于AP从丙酮中结晶出来，证明了用GAS法以硬脂酸包覆AP的可行性。为了选择合适的温度、压力控制条件, CO₂溶胀条件下硬脂酸在丙酮中溶解度是一个重要因素，它直接表示出硬脂酸的结晶与温度、压力的关系，为优选操作条件实现良好包覆效果起着重要作用。为此首先用溶剂在液相中的偏摩尔体积推算SLV(solid-liquid-vapor) 硬脂酸-丙酮- CO₂三元系中三元平衡，即硬脂酸-丙酮- CO₂三元系中硬脂酸的液相浓度。从图11可以看出高压二氧化碳溶胀条件下，硬脂酸的溶解度较相应温度下的常压溶解度均有一定的降低，可以用超临界二氧化碳抗溶液进行重结晶。在相同压力下条件下，硬脂酸在丙酮中的溶解度随着温度的升高而显著增大。在相同温度条件下，当CO₂压力从0.1MPa增加到4 MPa时，CO₂在丙酮中的溶解度不大，因而对硬脂酸的溶解度影响不大。从丙酮的二氧化碳溶胀曲线来看，当CO₂压力增大从4.0 MPa增加到7MPa时，CO₂大量溶解在丙酮中，一方面液相体积迅速膨胀，另一方面，硬脂酸的溶解度也急剧下降。而当压力超过7MPa时液相膨胀减缓，硬脂酸的溶解度也基本保持不变。因此，温度升高不利于硬脂酸的完全结晶。

（2）用分光光度计实验测定高氯酸铵-丙酮- CO₂三元系中高氯酸铵的液相浓度计算

由图12可见，溶质高氯酸铵在液相中的溶解度随着压力的升高而减小。在相同的压力条件下，随着温度的升高，溶质在溶剂中的溶解度降低。就重结晶过程来讲，提高温度有利于结晶过程的进行。

（3）二氧化碳-丙酮的气液平衡相图

从二氧化碳-丙酮的气液平衡相图（图13、14）来看(用PR方程计算得到的)，在各操作温度下，当压力达到9.0MPa时，气液界面消失，二氧化碳与溶剂完全混溶。

（4）实验温度、压力、溶液初始浓度的确定

压力的确定：结合以上三点，同时也通过大量对比实验，选定压力为9.0~12MPa。

进气速率的确定：进气速率，也意味着升压速率，在初步选取了进气频率从10~15、25~30、33~35kg·h^-1的较大跨度范围内的三个水平进行了对比实验。当升压速度非常快时，溶液即在很短的时间内达到较高的过饱和度，同时快速升压导致的溶液的剧烈湍动也保证了过饱和度在液相中各个位置的均一性，最终得到粒度很小且均匀的晶体颗粒。本技术方案中确定了进气速率为33~35kg·h^-1，由于瞬时过饱和度高和剧烈的湍动，引发灾变成核，得到超细AP晶粒。

温度的确定：由于在相同压力下，硬脂酸-丙酮- CO₂三元系中硬脂酸在丙酮中的溶解度随着温度的升高而显著增大，而在高氯酸铵-丙酮- CO₂三元系中高氯酸铵在丙酮中的溶解度随着温度的升高而降低，但温度对硬脂酸影响更大，在对比同样条件下实验温度为25℃、31℃和40℃三个水平的实验结果后，确定温度为25℃～31℃。

浓度的确定：依据二氧化碳溶胀条件下硬脂酸在丙酮中的液相浓度和AP在丙酮中的液相浓度，以及常压下AP、硬脂酸在丙酮中的溶解度，可以看到硬脂酸在丙酮中的溶解度明显大于AP在丙酮中的溶解度。优选高氯酸铵丙酮溶液最佳初始浓度1.0~1.3%，硬脂酸丙酮溶液初始浓度为0.8~1.3%，AP与硬脂酸丙酮溶液的比例为1：2～4。

与现有技术相比，采用本发明所述的制备方法可以得到产品为粒度均匀、分散性好、抗吸湿性好、平均粒径为2～5µm包覆有硬脂酸的高氯酸铵细颗粒，在超细化过程中同时进行表面包覆与改性处理，使其一旦细化成小颗粒就处于良好的分散状态，有效防止超细高氯酸铵团聚，而且工艺合理，简单，操作稳定，安全可靠，为超细高氯酸铵性能研究和进一步应用提供了基础，本发明所得到的超细高氯酸铵（AP）可用于固体推进剂、爆破炸药、烟火药以及烟幕弹等多个领域。

附图说明

图1为超临界气体抗溶剂法同时进行高氯酸铵改性工艺流程示意；

图2为包覆改性高氯酸铵样品的SEM图；

图3为纯细化AP的红外光谱图；

图4为纯细化硬脂酸的红外光谱图；

图5为被硬脂酸包覆改性后的高氯酸铵样品的红外光谱图；

图6为用Claperon方程计算得到的硬脂酸饱和蒸汽压拟合曲线；

图7为用GSR方程计算的温度为298.15、304.15、313.15K时，硬脂酸在CO₂中溶解度随压力变化曲线；

图8为CO₂-丙酮-高氯酸铵系统中AP成核压与温度、初始浓度的关系曲线；

图9为实验测得的常压下高氯酸铵在丙酮中的溶解度曲线；

图10为实验测得的常压下硬脂酸在丙酮中的溶解度曲线；

图11为二氧化碳溶胀条件下硬脂酸在丙酮中的液相浓度曲线；

图12为实验测得的CO₂-溶胀条件下AP在丙酮中的液相浓度曲线；

图13为丙酮-CO₂气液平衡相图一；

图14为丙酮-CO₂气液平衡相图二；

图中：1-循环泵；2-水浴箱；3-高压釜；4-高压变频计量泵；5-水域控温器；6-净化器；7-制冷器；8-携带剂；9-流量计；10-金属烧结过滤片。

具体实施方式

实施例1：

一种超临界气体抗溶剂法进行高氯酸铵改性工艺，如图1所示，包括以下步骤：

（1）开启电源，设定高压釜恒温水浴的温度，开循环泵1，开水浴箱2及水域控温器5，待温度稳定在设定值25℃后，保持10分钟；（2）将高氯酸铵溶解于丙酮溶剂中，配制浓度为1.0g/100ml的高氯酸铵丙酮溶液，同时将包覆剂硬脂酸溶于丙酮溶剂中，配制浓度为0.8 g/100ml的硬脂酸丙酮溶液；（3）将上述配制好的高氯酸铵丙酮溶液和硬脂酸丙酮溶液以重量比为1：2的比例混合，搅拌均匀后置于高压釜3中预热，待混合溶液温度与高压釜温度一致后，向高压釜中通入作为抗溶剂的超临界二氧化碳气体，开启高压变频计量泵4，进气速率为33 Kg/h，超临界二氧化碳气体在进入高压釜之前需经过一系列处理，比如要经过净化器6、制冷器7以及添加携带剂8，最后经流量计9计量后，在高压变频泵的作用下送入高压釜内，此过程是本领域普通技术人员所熟知的；（4）当高压釜的压力达到9MPa之间后，迅速泄压至常压，丙酮溶剂、二氧化碳抗溶剂通过减压气化完全去除，高氯酸铵细微粒首先从溶液中结晶析出，随后包覆剂硬脂酸析出，均匀地包覆在高氯酸铵颗粒表面；（5）用干燥二氧化碳气体吹洗高压釜5分钟，关闭高压变频计量泵，停止进气，收集被高压釜内金属烧结过滤片10截留并析出的高氯酸铵细颗粒，即得到本发明所述的产品。用扫描电子显微镜检测：即为本发明所述的产品为粒度均匀、分散性好、抗吸湿性好、平均粒径为2～5µm包覆有硬脂酸的高氯酸铵细颗粒。上述工艺中所用的设备均为现有公知结构，设备中二氧化碳泵为50L/50MPa的高压变频泵，高压釜容积100ml，最大工作压力50MPa，压力控制精度0.05Mpa；最大工作温度100℃，为控制水浴温度，控温精度0.1℃。溶解釜内放料筒，料筒上下端放置有金属烧结过虑片，烧结过滤片可拆，方便收集最终产品。

实施例2：

（1）开启电源，设定高压釜恒温水浴的温度，开循环泵1，开水浴箱2及水域控温器5，待温度稳定在设定值31℃后，保持15分钟；（2）将高氯酸铵溶解于丙酮溶剂中，配制浓度为1.3g/100ml的高氯酸铵丙酮溶液，同时将包覆剂硬脂酸溶于丙酮溶剂中，配制浓度为1.3 g/100ml的硬脂酸丙酮溶液；（3）将上述配制好的高氯酸铵丙酮溶液和硬脂酸丙酮溶液以重量比为1：4的比例混合，搅拌均匀后置于高压釜3中预热，待混合溶液温度与高压釜温度一致后，向高压釜中通入作为抗溶剂的超临界二氧化碳气体，开启高压变频计量泵4，进气速率为35 Kg/h，超临界二氧化碳气体在进入高压釜之前需经过一系列处理，比如要经过净化器6、制冷器7以及添加携带剂8，最后经流量计9计量后，在高压变频泵的作用下送入高压釜内，此过程是本领域普通技术人员所熟知的；（4）当高压釜的压力达到12MPa之间后，迅速泄压至常压，丙酮溶剂、二氧化碳抗溶剂通过减压气化完全去除，高氯酸铵细微粒首先从溶液中结晶析出，随后包覆剂硬脂酸析出，均匀地包覆在高氯酸铵颗粒表面；（5）用干燥二氧化碳气体吹洗高压釜10分钟，关闭高压变频计量泵，停止进气，收集被高压釜内金属烧结过滤片10截留并析出的高氯酸铵细颗粒，即得到本发明所述的产品。用扫描电子显微镜检测：即为本发明所述的产品为粒度均匀、分散性好、抗吸湿性好、平均粒径为2～5µm包覆有硬脂酸的高氯酸铵细颗粒。

实施例3：

（1）开启电源，设定高压釜恒温水浴的温度，开循环泵1，开水浴箱2及水域控温器5，待温度稳定在设定值25℃后，保持15分钟；（2）将高氯酸铵溶解于丙酮溶剂中，配制浓度为1.3g/100ml的高氯酸铵丙酮溶液，同时将包覆剂硬脂酸溶于丙酮溶剂中，配制浓度为0.8 g/100ml的硬脂酸丙酮溶液；（3）将上述配制好的高氯酸铵丙酮溶液和硬脂酸丙酮溶液以重量比为1：4的比例混合，搅拌均匀后置于高压釜3中预热，待混合溶液温度与高压釜温度一致后，向高压釜中通入作为抗溶剂的超临界二氧化碳气体，开启高压变频计量泵4，进气速率为34 Kg/h，超临界二氧化碳气体在进入高压釜之前需经过一系列处理，比如要经过净化器6、制冷器7以及添加携带剂8，最后经流量计9计量后，在高压变频泵的作用下送入高压釜内，此过程是本领域普通技术人员所熟知的；（4）当高压釜的压力达到10MPa之间后，迅速泄压至常压，丙酮溶剂、二氧化碳抗溶剂通过减压气化完全去除，高氯酸铵细微粒首先从溶液中结晶析出，随后包覆剂硬脂酸析出，均匀地包覆在高氯酸铵颗粒表面；（5）用干燥二氧化碳气体吹洗高压釜8分钟，关闭高压变频计量泵，停止进气，收集被高压釜内金属烧结过滤片10截留并析出的高氯酸铵细颗粒，即得到本发明所述的产品。用扫描电子显微镜检测：即为本发明所述的产品为粒度均匀、分散性好、抗吸湿性好、平均粒径为2～5µm包覆有硬脂酸的高氯酸铵细颗粒。

实施例4：

（1）开启电源，设定高压釜恒温水浴的温度，开循环泵1，开水浴箱2及水域控温器5，待温度稳定在设定值28℃后，保持13分钟；（2）将高氯酸铵溶解于丙酮溶剂中，配制浓度为1.2g/100ml的高氯酸铵丙酮溶液，同时将包覆剂硬脂酸溶于丙酮溶剂中，配制浓度为1.1 g/100ml的硬脂酸丙酮溶液；（3）将上述配制好的高氯酸铵丙酮溶液和硬脂酸丙酮溶液以重量比为1：3的比例混合，搅拌均匀后置于高压釜3中预热，待混合溶液温度与高压釜温度一致后，向高压釜中通入作为抗溶剂的超临界二氧化碳气体，开启高压变频计量泵4，进气速率为33 Kg/h，超临界二氧化碳气体在进入高压釜之前需经过一系列处理，比如要经过净化器6、制冷器7以及添加携带剂8，最后经流量计9计量后，在高压变频泵的作用下送入高压釜内，此过程是本领域普通技术人员所熟知的；（4）当高压釜的压力达到11MPa之间后，迅速泄压至常压，丙酮溶剂、二氧化碳抗溶剂通过减压气化完全去除，高氯酸铵细微粒首先从溶液中结晶析出，随后包覆剂硬脂酸析出，均匀地包覆在高氯酸铵颗粒表面；（5）用干燥二氧化碳气体吹洗高压釜7分钟，关闭高压变频计量泵，停止进气，收集被高压釜内金属烧结过滤片10截留并析出的高氯酸铵细颗粒，即得到本发明所述的产品。用扫描电子显微镜检测：即为本发明所述的产品为粒度均匀、分散性好、抗吸湿性好、平均粒径为2～5µm包覆有硬脂酸的高氯酸铵细颗粒。

Claims

1.一种超临界气体抗溶剂法进行高氯酸铵改性工艺，其特征是包括以下步骤：

（1）设定高压釜恒温水浴的温度，待温度稳定在设定值25～31℃后，保持10～15分钟；

（2）将高氯酸铵溶解于丙酮溶剂中，配制浓度为1.0～1.3 g/100ml的高氯酸铵丙酮溶液，同时将包覆剂硬脂酸溶于丙酮溶剂中，配制浓度为0.8～1.3 g/100ml的硬脂酸丙酮溶液；

（3）将上述配制好的高氯酸铵丙酮溶液和硬脂酸丙酮溶液以重量比为1：2～4的比例混合，搅拌均匀后置于高压釜中预热，待混合溶液温度与高压釜温度一致后，向高压釜中通入作为抗溶剂的超临界二氧化碳气体，进气速率为33～35 Kg/h；

（4）当高压釜的压力达到9～12MPa之间后，迅速泄压至常压，丙酮溶剂、二氧化碳抗溶剂通过减压气化完全去除，高氯酸铵细微粒首先从溶液中结晶析出，随后包覆剂硬脂酸析出，均匀地包覆在高氯酸铵颗粒表面；

（5）用干燥二氧化碳气体吹洗高压釜，收集被高压釜内金属烧结过滤片截留并析出的高氯酸铵细颗粒，即为本发明所述的平均粒径为2～5µm包覆有硬脂酸的高氯酸铵细颗粒。