CN108976095B

CN108976095B - 一种cl-20基压装高能钝感炸药及其制备方法

Info

Publication number: CN108976095B
Application number: CN201811031148.6A
Authority: CN
Inventors: 封雪松; 陶俊; 王晓峰; 赵娟; 薛乐星; 冯博; 冯晓军
Original assignee: Xian Modern Chemistry Research Institute
Current assignee: Xian Modern Chemistry Research Institute
Priority date: 2018-09-05
Filing date: 2018-09-05
Publication date: 2020-07-17
Anticipated expiration: 2038-09-05
Also published as: CN108976095A

Abstract

本申请公开了一种CL‑20基压装高能钝感炸药及其制备方法，采用新型制备工艺原位沉淀反应法制备新型CL‑20基压装高能钝感炸药，是为了解决现有制备技术的CL‑20基压装炸药成型密度和爆速偏低的问题。本发明的制备方法是通过原位沉淀反应过程实现CL‑20炸药的包覆和钝感，本发明的炸药配方由CL‑20、粘结剂和钝感剂组成，有效改善了现有CL‑20基压装炸药的机械感度，提高了CL‑20基压装炸药的成型密度和能量输出。本发明主要用于破甲弹和反坦克导弹战斗部装药。

Description

一种CL-20基压装高能钝感炸药及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种原位反应法制备的CL-20基压装高能钝感炸药，属于采用新工艺方法制备的新配方混合炸药，主要用于破甲弹和反坦克导弹战斗部装药。

背景技术

随着坦克等武器防护技术的发展，出现了多种新型装甲，对破甲弹药的装药能量提出了更高要求。目前，以CL-20为基的破甲弹炸药装药通常采用CL-20炸药含量在95％左右的PBX炸药，例如，《高能量密度化合物CL-20应用研究进展》，化工进展，2007，No.26，P1690-1694.中公开了LX-19炸药。LX-19质量组成为CL-20/Estane 5703-P＝95.8/4.2，装药密度l.920g/cm³，爆速为9104m/s；机械感度分别为撞击感度36％、摩擦感度32％。LX-19炸药具有爆速较高、能量输出较强的优点；但该配方的主炸药含量和装药密度相对较低，且CL-20炸药自身机械感度偏高，撞击感度和摩擦感度均为100％；因而LX-19的能量输出和安全性能有限，不能充分满足新型反应装甲的破甲毁伤要求，有待进一步提高。

发明内容

为了克服现有技术的不足和缺陷，本发明提供一种采用新型制备工艺原位反应法制备的成型密度和爆速较高、机械感度较低的新型CL-20基压装高能钝感炸药配方。

本发明通过原位沉淀反应实现对202乳液进行破乳，完成CL-20炸药的包覆和钝感。

本发明提供的压装高能钝感炸药，质量百分组成为：96.5％～98％CL-20、1％～2％高聚物、1％～1.5％钝感剂，钝感剂为硬脂酸钙与石墨的混合物。

本发明工艺方法的优点在于，压装高能钝感炸药中的硬脂酸钙通过硬脂酸钠和无水氯化钙进行原位沉淀反应产生，利用反应过程中正负离子定向运动中和202乳液的电荷，达到用少量破乳剂彻底破乳的效果，实现对CL-20的良好包覆；并充分利用沉淀产物硬脂酸钙的润滑和钝感作用，改善混合炸药的机械感度；同时硬脂酸钙作为表面活性剂，还能改善乳液包覆CL-20炸药的颗粒大小和均匀性，提高混合炸药的成型密度和能量输出。根据所需硬脂酸钙的质量，用化学反应方程式计算分别应加硬脂酸钠和无水氯化钙的质量，由于无水氯化钙极易吸水，经过多次摸索，采用加入与硬脂酸钠相同质量的氯化钙能够保证良好的破乳效果。

本发明的炸药配方中，CL-20中位径D₅₀为3～5μm；高聚物为202乳液(丙烯酸丁酯与丙烯腈共聚体)，固含量为35.5％；石墨为00#胶体石墨。

本发明的优选方案，质量百分组成为：96.5％CL-20、2％202乳液、0.8％硬脂酸钙、0.7％石墨。

本发明炸药配方的优点：与现有技术相比，本发明成型密度高(2.020g/cm³)，爆速高9231m/s，机械感度低(撞击感度和摩擦感度分别为10％和8％)。

具体实施方式

根据本发明的优选方案，质量百分组成为：96.5％CL-20、2％202乳液、0.8％硬脂酸钙、0.7％石墨，用化学反应方程式计算应加硬脂酸钠和无水氯化钙的质量，采用与硬脂酸钠相同质量的氯化钙保证良好的破乳效果。

实施例1

本发明参照如下的质量百分组成实施：96.5％CL-20、2％202乳液、0.8％硬脂酸钙、0.7％石墨。

千克量级制备工艺：

(1)将8g硬脂酸钠加入1L水中加热搅拌直至完全溶解，称取固含量35.5％的202乳液56.3g加入硬脂酸钠溶液中，混合均匀，常温放置待用；称取8g氯化钙完全溶解于水中(氯化钙与水的质量比为1:10)，制成溶液；

(2)将配好的硬脂酸钠和202混合液置于5000ml广口瓶中，安装好造粒设备，升温搅拌，搅拌速度约500r/min，温度升至80℃；

(3)称取CL-20炸药965g、自来水2000ml加入瓶中，搅拌使之均匀分散；加入氯化钙水溶液，搅拌5min～8min使202完全破乳；

(4)在60℃加入200ml～300ml乙酸乙酯，溶解202橡胶，对CL-20进行包覆造粒；提高搅拌速度至700r/min，控制加料速度，加料时间为20min～40min，造型粉颗粒逐渐出现并达到合适的粒度；

(5)降低搅拌速度至400r/min，同时升温至80℃、保持真空度在-0.08MPa～-0.06Mpa，抽空蒸除溶剂15min～20min，溶剂基本除完，颗粒硬实，降温至40℃出料；

(6)水洗2～3次，在55℃～65℃烘干，水分小于0.1％为合格；烘干产品用180μm～840μm标准筛过筛，取180μm～840μm之间的颗粒为合格品；称取一定质量石墨(造型粉与石墨质量比为99.3:0.7)与合格品均匀混合、包装，得到原位反应法制备的CL-20基压装高能钝感炸药。

实施例2

本发明参照如下质量百分组成实施：97.0％CL-20、2％202乳液、0.5％硬脂酸钙、0.5％石墨。本实施例的制备方法参照实施例1。

实施例3

本发明参照如下质量百分组成实施：98.0％CL-20、1％202乳液、0.5％硬脂酸钙、0.5％石墨。本实施例的制备方法参照实施例1。

表1炸药性能试验结果

从上表可以看出，本发明与现有技术对比，装药密度提高，爆速增大，爆速增量值是领域内认可的显著提高，能量输出明显增强，且机械感度较低。

Claims

1.一种CL-20基压装高能钝感炸药，其特征在于质量百分组成如下：96.5％～98％CL-20、1％～2％粘结剂、1％～1.5％钝感剂，钝感剂为硬脂酸钙与石墨混合物；

所述CL-20中位径d₅₀为3～5μm；石墨为00#胶体石墨；

所述钝感剂硬脂酸钙由硬脂酸钠和氯化钙在混合炸药制备过程中通过原位沉淀反应生成，其中硬脂酸钠和氯化钙为工业品级；

所述粘结剂为202乳液，固含量35.5％，202乳液组成为丙烯酸丁酯-丙烯腈共聚物；其中

202乳液的破乳包覆通过原位沉淀反应过程中正负电荷的定向移动完成。

2.根据权利要求1所述的CL-20基压装高能钝感炸药，其特征在于质量百分组成如下：96.5％CL-20、2.0％粘结剂、1.5％钝感剂，其中硬脂酸钙0.8％，石墨为0.7％。

3.如权利要求1所述的一种CL-20基压装高能钝感炸药的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将硬脂酸钠溶于水中制成浓度为0.8％的溶液，将固含量35.5％的202乳液加入硬脂酸钠溶液中混合，202乳液与硬脂酸钠的质量比为7:1，常温放置待用；制备浓度10％的氯化钙水溶液，氯化钙与硬脂酸钠质量比为1:1。

(2)将硬脂酸钠和202混合液置于5000ml广口瓶中，搅拌速度500r/min，温度升至80℃；

(3)将CL-20炸药和水加入瓶中，CL-20与水的质量比为1:2，CL-20与硬脂酸钠质量比为120.6:1，搅拌20min；再加入氯化钙水溶液，搅拌5min～8min；

(4)加热至60℃时，提高搅拌速度至700r/min，加入200ml～300ml乙酸乙酯，加料时间为20min～40min；

(5)降低搅拌速度至400r/min，同时升温至80℃、保持真空度在-0.08MPa～-0.06Mpa，抽真空15min～20min，降温至40℃出料；

(6)水洗2～3次，在55℃～65℃烘干，控制水分小于0.1％；烘干产品用180μm～840μm标准筛过筛，将180μm～840μm之间的颗粒确定为合格品；合格品与石墨按质量比为99.3:0.7称取，混合获得原位反应法制备的CL-20基压装高能钝感炸药。