CN110256178A - 一种热塑型炸药用粘结剂 - Google Patents

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郭昕
陈春燕
李巍
孙培培
王晓峰
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    • C06—EXPLOSIVES; MATCHES
    • C06B—EXPLOSIVES OR THERMIC COMPOSITIONS; MANUFACTURE THEREOF; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS EXPLOSIVES
    • C06B23/00—Compositions characterised by non-explosive or non-thermic constituents
    • C06B23/009—Wetting agents, hydrophobing agents, dehydrating agents, antistatic additives, viscosity improvers, antiagglomerating agents, grinding agents and other additives for working up

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Abstract

本发明公开了一种热塑型炸药用粘结剂，主要是为了解决现有技术热塑型炸药渗油及环境试验条件下炸药流动的问题。本发明由39％～65％乙烯－醋酸乙烯酯共聚物(EVA)、2％～6％液体石蜡、15％～18％80号微晶蜡、1％～9％氟油、25％～37％增塑剂组成，其中乙烯－醋酸乙烯酯共聚物(EVA)选择熔点温度为85℃～90℃，增塑剂为癸二酸二辛脂(DOS)或己二酸二辛脂(DOA)组成。本发明改善了药柱液体渗出的现象，液体渗出值降低了100％，解决了70℃条件下炸药自身无法成型的问题，满足了战斗部的环境适应性要求，降低了战斗部在运输、储存、战场等复杂环境下的安全隐患；制备工艺过程简单，成本低，适合大批量推广应用。

Description

一种热塑型炸药用粘结剂
技术领域
本发明涉及一种粘结剂，适用于热塑型炸药。
背景技术
常规武器为达到“高效毁伤”的目标，需要进一步研制杀伤、爆炸威力大的弹药，随着打击目标越来越严苛，要求侵彻速度越来越高，装药质量也迅速增大，炸药装药侵彻安全性的问题越来越突出，改善粘结剂体系是炸药侵彻安定性设计的关键技术之一，近几年国内普遍使用热塑型粘结剂体系，但是该粘结剂体系炸药在进行高低温循环试验时，高温段炸药出现软化不成形及渗油现象，无法通过高低温循环试验的考核，例如2015年11月授权专利“抗高过载炸药用粘结剂”(ZL 201318008753.3)，由20％乙烯－醋酸乙烯酯共聚物、28％端羟基聚丁二烯、30％磷酸二苯异辛酯、22％癸二酸二辛脂组成，将该粘结剂用于炸药配方中，成型药柱放置一定时间存在液体渗出现象，并且在进行环境适应试验时，70℃条件下炸药自身无法成型，存在自由流动现象，若装备战斗部在运输、储存、战场等复杂环境下存在安全隐患。
发明内容
为了克服背景技术的不足和缺陷，本发明提供一种热塑型粘结剂。
发明构思：在粘结剂配方设计中采用分子动力学模型进行有序度参数计算，得到乙烯－醋酸乙烯酯共聚物(EVA)与增塑剂不同配比时的有序度参数，有序度参数随着乙烯－醋酸乙烯酯共聚物(EVA)与增塑剂比值的减小而逐渐增大，越容易产生相分离，判断出粘结剂配方中相应提高乙烯－醋酸乙烯酯共聚物(EVA)的比例，与现有技术对比乙烯－醋酸乙烯酯共聚物(EVA)含量提高了25％；粘结剂组分中乙烯－醋酸乙烯酯共聚物(EVA)熔点为70℃，因此导致70℃条件下炸药自身无法成型，存在自由流动现象，配方设计时应将乙烯－醋酸乙烯酯共聚物(EVA)熔点提高，与现有技术对比乙烯－醋酸乙烯酯共聚物(EVA)熔点提高了23％；由于粘结剂配方中乙烯－醋酸乙烯酯共聚物(EVA)的比例增加，导致粘结剂粘度增加影响炸药成型工艺，因此根据流变测试数据，去掉组分中粘度较高且在高温条件下粘度突增的端羟基聚丁二烯；同时相应增加粘度较低的液体石蜡和氟油以及安全性、成型性均较好的80号微晶蜡。
为了解决上述技术问题，本发明提供的热塑型粘结剂，质量百分组成为：39％～65％乙烯－醋酸乙烯酯共聚物(EVA)、2％～6％液体石蜡、15％～18％80号微晶蜡、1％～9％氟油、25％～37％增塑剂组成，其中乙烯－醋酸乙烯酯共聚物(EVA)选择熔点温度为85℃～90℃，增塑剂为癸二酸二辛脂(DOS)或己二酸二辛脂(DOA)组成。
本发明优选方案，质量百分组成为：40％乙烯－醋酸乙烯酯共聚物(EVA)、3％液体石蜡、18％80号微晶蜡、3％氟油、36％己二酸二辛脂(DOA)组成，其中乙烯－醋酸乙烯酯共聚物(EVA)选择熔点温度为85℃～90℃。
本发明优点：本发明改善了药柱液体渗出的现象，解决了70℃条件下炸药自身无法成型的问题，满足了战斗部的环境适应性要求，降低了战斗部在运输、储存、战场等复杂环境下的安全隐患；制备工艺过程简单，成本低，适合大批量推广应用。
具体实施方式
本发明所用乙烯－醋酸乙烯酯共聚物熔点温度为85℃～90℃，由上海化工研究院生产。
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。
实施例1
本实施例参照如下质量百分组成实施：40％乙烯－醋酸乙烯酯共聚物(EVA)、3％液体石蜡、18％80号微晶蜡、3％氟油、36％己二酸二辛脂(DOA)组成，其中乙烯－醋酸乙烯酯共聚物(EVA)选择熔点温度为85℃～90℃。
制备工艺：在高速旋转混合器内加入乙烯－醋酸乙烯酯共聚物(EVA)和80号微晶蜡，在120℃、800±5r/min条件下，进行熔化分散，混合60min；继续加入液体石蜡、氟油和己二酸二辛脂(DOA)，在120℃、800±5r/min条件下，混合40min制备完成，收集、待用。
实施例2
本实施例参照如下质量百分组成实施：39％乙烯－醋酸乙烯酯共聚物(EVA)、3％液体石蜡、17.7％80号微晶蜡、3.4％氟油、36.9％癸二酸二辛脂(DOS)组成，其中乙烯－醋酸乙烯酯共聚物(EVA)选择熔点温度为85℃～90℃。
在高速旋转混合器内加入乙烯－醋酸乙烯酯共聚物(EVA)和80号微晶蜡，在120℃、800±5r/min条件下，进行熔化分散，混合60min；继续加入液体石蜡、氟油和癸二酸二辛脂(DOS)，在120℃、800±5r/min条件下，混合40min制备完成，收集、待用。
性能测试
动态加载试验方法：动态加载装置采用85mm制式炮药室，炮管口径为82mm，发射速度为50～800m/s。将试样装入试验弹内，以水平方式发射，使之垂直撞击距离炮口3.7m处直立的钢靶板上。通过光幕靶(速度范围10～5000m/s，速度测量不确定度＜0.3％)测量试验弹的撞靶速度，通过空气冲击波压力传感器测量试样爆炸后形成的空气冲击波超压；通过高速摄影机(5000帧/秒)记录试验弹撞靶至点火爆炸过程，以点火时的冲击速度来表征样品抗过载性能。
液体渗出值：将实施例1、2分别与黑索金，按照20:80质量比混合形成药柱，在50℃条件下进行渗油测试，滤纸增重0.000g、0.000g；与现有技术按照相同比例与黑索金进行混合，进行渗油测试,滤纸增重0.075g，液体渗出值减少100％。
药柱成型状态：将实施例1、2分别与黑索金，按照20:80质量比混合形成药柱，在70℃条件下观察药柱成型状态，均为固态，无流动现象；与现有技术按照相同比例与黑索金进行混合，观察药柱呈自由流平状态。
动态加载安全性能：将实施例1、2应用在侵彻型炸药配方中，进行动态加载试验，加载速度分别达到497m/s、517m/s时，发生点火反应；与现有技术应用在相应的侵彻型炸药配方中，加载试验加载速度达到500m/s时出现点火现象，抗过载性能基本一致。

Claims (2)

1.一种热塑型炸药用粘结剂，其特征在于质量百分组成为：39％～65％乙烯－醋酸乙烯酯共聚物(EVA)、2％～6％液体石蜡、15％～18％ 80号微晶蜡、1％～9％氟油、25％～37％增塑剂组成，其中乙烯－醋酸乙烯酯共聚物(EVA)选择熔点温度为85℃～90℃，增塑剂为癸二酸二辛脂(DOS)或己二酸二辛脂(DOA)组成。
2.根据权利要求1所述的一种热塑型炸药用粘结剂，其制备工艺步骤如下：
(1)将乙烯－醋酸乙烯酯共聚物(EVA)和80号微晶蜡按照比值是2.2加入高速旋转混合器，在120℃、800±5r/min条件下，进行熔化分散，混合60min，形成分散均匀的混合物；
(2)将液体石蜡、氟油和增塑剂加入高速旋转混合器，在120℃、800±5r/min条件下，与步骤1形成的分散均匀的混合物继续混合40min，形成热塑性炸药用粘结剂。
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