CN108424340A - 一种高爆速压装炸药及其制备方法 - Google Patents

一种高爆速压装炸药及其制备方法 Download PDF

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刘莉莉
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    • C06B—EXPLOSIVES OR THERMIC COMPOSITIONS; MANUFACTURE THEREOF; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS EXPLOSIVES
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    • C06B29/02—Compositions containing an inorganic oxygen-halogen salt, e.g. chlorate, perchlorate of an alkali metal
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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Abstract

本发明涉及一种高爆速压装炸药及其制备方法，属于含能材料领域。方法为：按照比例称取TKX‑50、氧化剂、改性金属氢化物和胶粘剂，将称取的胶粘剂溶于无水溶剂中，得到质量分数为0.1％～5％的液体胶，并分为三份液体胶A、液体胶B和液体胶C；向液体胶A加入到TKX‑50中，捏合均匀后，加入改性金属氢化物，并加入液体胶B，再次捏合均匀后，加入氧化剂，并加入液体胶C，再次捏合均匀后，造粒，得到颗粒状炸药；该炸药具有爆速高、稳定性好、成本低等优点。该方法制备工艺简单易操作，无复杂生产装置，制备的过程无高温加减压装置，操作安全可靠，可以实现工业化生产；制得的产品产率高，该产品制得的高爆速炸药的产率为99％～99.99％，颗粒粒度均匀，流动性、压缩成形性好。

Description

一种高爆速压装炸药及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种高爆速压装炸药及其制备方法，属于含能材料领域。
背景技术
高效毁伤对炸药威力性能要求不断提高，现代武器系统要求含能材料必须具有能量密度高、低易损性和安全性高等特点。近年来，寻求新一代高能低感炸药替代传统的硝胺类炸药一直是含能材料领域的重要研究方向。
在爆轰过程中，前沿冲击波面与后面的化学反应区是以相同的速度稳定传播，该速度就是爆轰波传播的速度，简称为“爆速”。炸药的爆速是衡量炸药爆炸性能的重要指数，也是爆轰指数中当前测量得最准确的一个参数。对于一定装药密度的炸药，其爆速是一个定值，可以通过实验测定。
富氮唑环类化合物由于含有大量N-N和C-N键，具有非常高的正生成焓，被认为是一类最具潜力的化合物。其中，四唑环氮含量超过80.0％，是目前能够稳定存在的含氮量最高的一种环结构单元，四唑化合物特别是双环和多环四唑衍生物，因其含有大量高能的N-N键、C-N键以及大的环张力，并且具有高密度、高生成焓、高气体生成量、低感度、热稳定性好以及爆轰产物多为洁净的N2等一系列优良性质，而成为理想的含能化合物。5,5’-联四唑-1,1’-二氧二羟胺(又称TKX-50)是一种白色颗粒状高能量低感度的四唑含能离子盐，属于新型笼形高能炸药，在双环四唑的含能离子盐中性能最佳，密度为1.918g/cm3，理论爆速可达9698m/s，能量水平与CL-20相当，与HNIW在同一水平，对热和机械作用不敏感，感度低于RDX和HMX，不含卤素，且合成工艺较为简单，是一种高能量、低感度、综合性能极佳的含能化合物，符合现代战争对单质炸药性能的要求，是一种极具应用价值的高能钝感单质炸药，在含能材料研究领域受到广泛关注。
发明内容
本发明的目的是提供一种高爆速压装炸药及其制备方法，该炸药具有爆速高、稳定性好、成本低等优点。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种高爆速压装炸药，配方中组分的质量分数如下：
所述TKX-50的粒径为100～300目；
所述氧化剂为高氯酸钾或硝酸钾，粒径为40～100μm；
所述改性金属氢化物为改性氢化铝、改性氢化铈、改性氢化镧中的一种，粒径≤0.05mm；
所述改性氢化铝为石墨烯包覆的氢化铝；
所述改性氢化铈为氟橡胶包覆的氢化铈；
所述改性氢化镧为氟橡胶包覆的氢化镧；
所述胶粘剂为氟橡胶、硅橡胶、聚苯乙烯和聚甲基丙烯酸甲酯中的一种；
一种高爆速压装炸药的制备方法，具体步骤如下：
步骤一、按照比例称取TKX-50、氧化剂、改性金属氢化物和胶粘剂，将称取的胶粘剂溶于无水溶剂中，得到质量分数为0.1％～5％的液体胶，并将液体胶按照4:3:3的质量比分为三份，分别依次命名为液体胶A、液体胶B和液体胶C；
步骤一中所述无水溶剂为乙酸乙酯、丙酮、二氧六环中的一种；
步骤二、向步骤一得到的液体胶A加入到TKX-50中，捏合均匀后，加入改性金属氢化物，并加入步骤一中得到的液体胶B，再次捏合均匀后，加入氧化剂，并加入步骤一中得到的液体胶C，再次捏合均匀后，造粒，得到颗粒状炸药；
步骤三、将步骤二得到的颗粒状炸药干燥、过筛，得到TKX-50高爆速压装炸药。
步骤三中所述过筛的筛子为20～200目；
有益效果
1、本发明的一种高爆速压装炸药的制备方法，制备工艺简单易操作，无复杂生产装置，制备的过程无高温加减压装置，操作安全可靠，可以实现工业化生产。
3、本发明的一种高爆速压装炸药的制备方法，制得的产品产率较高，该产品制得的高爆速炸药的产率为99％～99.99％，所得的颗粒粒度均匀，流动性、压缩成形性好。
4、本发明的一种高爆速压装炸药，能量高，爆速高、反应迅速稳定、稳定性好、成本低。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步说明。
实施例1
一种高爆速压装炸药，配方中组分的质量分数如下：
TKX-50的粒径为100目；
氧化剂为高氯酸钾粒径为45μm；
改性金属氢化物为改性氢化铈，粒径＝0.04mm；
一种高爆速压装炸药的制备方法：称取40gTKX-50、35g高氯酸钾氧化剂、17g改性氢化铈、8g硅橡胶，将称取的8g硅橡胶溶于800g乙酸乙酯中，得到质量分数为1％的液体胶，并将液体胶分别分为323.2g液体胶A、242.4g液体胶B、242.4g液体胶C三份；将323.2g液体胶A加入到40gTKX-50中，捏合均匀后，17g改性氢化铈，并加入242.4g液体胶B，再次捏合均匀后，加入35g高氯酸钾氧化剂，并加入242.4g液体胶C，再次捏合均匀后，造粒，得到颗粒状炸药；颗粒状炸药干燥、用20目的筛子过筛，得到TKX-50高爆速炸药。
得到TKX-50高爆速炸药产品为99.4g白色颗粒物，产率为99.4％，爆速8900m/s(ρ＝1.970g/cm3)。
实施例2
一种高爆速压装炸药，配方中组分的质量分数如下：
TKX-50的粒径为170目；
氧化剂为高氯酸钾，粒径为80μm；
改性金属氢化物为改性氢化铝，粒径＝0.05mm；
一种高爆速压装炸药的制备方法：称取45gTKX-50、35g高氯酸钾氧化剂、15g改性氢化铝、5g氟橡胶,将称取的5g氟橡胶溶于250g丙酮中，得到质量分数为2％的液体胶，并将液体胶分别分为102g液体胶A、76.5g液体胶B、76.5gC液体胶三份；将102g液体胶A加入到45gTKX-50中，捏合均匀后，15g改性氢化铝，并加入76.5g液体胶B，再次捏合均匀后，加入35g高氯酸钾氧化剂，并加入76.5g液体胶C，再次捏合均匀后，造粒，得到颗粒状炸药；颗粒状炸药干燥、用40目的筛子过筛，得到TKX-50高爆速炸药。
得到TKX-50高爆速炸药产品为99.6g白色颗粒物，产率为99.6％，爆速8850m/s(ρ＝1.820g/cm3)。
实施例3
一种高爆速压装炸药，配方中组分的质量分数如下：
TKX-50的粒径为140目；
氧化剂为硝酸钾，粒径为90μm；
改性金属氢化物为改性氢化镧中，粒径＝0.03mm；
一种高爆速压装炸药的制备方法：称取40gTKX-50、36g硝酸钾氧化剂、18g改性氢化镧、6g聚甲基丙烯酸甲酯,将称取的6g聚甲基丙烯酸甲酯溶于200g二氧六环中，得到质量分数为3％的液体胶，并将液体胶分别分为82.4g液体胶A、61.8g液体胶B、61.8g液体胶C三份；将82.4g液体胶A加入到40gTKX-50中，捏合均匀后，18g改性氢化镧，并加入76.5g液体胶B，再次捏合均匀后，加入36g高氯酸钾氧化剂，并加入76.5g液体胶C，再次捏合均匀后，造粒，得到颗粒状炸药；颗粒状炸药干燥、用80目的筛子过筛，得到TKX-50高爆速炸药。
得到TKX-50高爆速炸药产品为99.5g白色颗粒物，产率为99.5％，爆速8860m/s(ρ＝1.960g/cm3)。
实施例4
一种高爆速压装炸药，配方中组分的质量分数如下：
TKX-50的粒径为230目；
氧化剂为高氯酸钾，粒径为50μm；
所述改性金属氢化物为改性氢化铈，粒径＝0.03mm；
一种高爆速压装炸药的制备方法：称取40gTKX-50、38g高氯酸钾氧化剂、16g改性氢化铈、6g聚苯乙烯,将称取的6g聚苯乙烯溶于300g乙酸乙酯中，得到质量分数为2％的液体胶，并将液体胶分别分为122.4g液体胶A、91.8g液体胶B、91.8g液体胶C三份；将122.4g液体胶A加入到40gTKX-50中，捏合均匀后，16g改性氢化铈，并加入91.8g液体胶B，再次捏合均匀后，加入38g高氯酸钾氧化剂，并加入91.8g液体胶C，再次捏合均匀后，造粒，得到颗粒状炸药；颗粒状炸药干燥、用20目的筛子过筛，得到TKX-50高爆速炸药。
得到TKX-50高爆速炸药产品为99.7g白色颗粒物，产率为99.7％，爆速8890m/s(ρ＝1.960g/cm3)。
以上所述的具体描述，对发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种高爆速压装炸药，其特征在于：配方中组分的质量分数如下：
2.制备如权利要求1所述炸药的方法，其特征在于：具体步骤如下：
步骤一、按照比例称取TKX-50、氧化剂、改性金属氢化物和胶粘剂，将称取的胶粘剂溶于无水溶剂中，得到质量分数为0.1％～5％的液体胶，并将液体胶按照4:3:3的质量比分为三份，分别依次命名为液体胶A、液体胶B和液体胶C；
步骤一中所述无水溶剂为乙酸乙酯、丙酮、二氧六环中的一种；
步骤二、将步骤一得到的液体胶A加入到TKX-50中，捏合均匀后，加入改性金属氢化物，并加入步骤一中得到的液体胶B，再次捏合均匀后，加入氧化剂，并加入步骤一中得到的液体胶C，再次捏合均匀后，造粒，得到颗粒状炸药；
步骤三、将步骤二得到的颗粒状炸药干燥、过筛，得到TKX-50高爆速压装炸药。
3.如权利要求1所述的一种高爆速压装炸药，其特征在于：所述TKX-50的粒径为100～300目。
4.如权利要求1所述的一种高爆速压装炸药，其特征在于：所述氧化剂为高氯酸钾或硝酸钾，粒径为40～100μm。
5.如权利要求1所述的一种高爆速压装炸药，其特征在于：所述改性金属氢化物为改性氢化铝、改性氢化铈、改性氢化镧中的一种，粒径≤0.05mm。
6.如如权利要求1所述的一种高爆速压装炸药，其特征在于：所述改性氢化铝为石墨烯包覆的氢化铝；所述改性氢化铈为氟橡胶包覆的氢化铈；所述改性氢化镧为氟橡胶包覆的氢化镧。
7.如权利要求2所述的方法，其特征在于：所述胶粘剂为氟橡胶、硅橡胶、聚苯乙烯和聚甲基丙烯酸甲酯中的一种。
8.如权利要求2所述的方法，其特征在于：步骤三中所述过筛的筛子为20～200目。
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