CN113582790A - 一种富氟氧化剂基工业炸药及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种富氟氧化剂基工业炸药的制备方法，属于民爆技术领域，以富氟氧化剂、活性金属还原剂、粘结剂为主要组成成分。该产品取缔了传统的工业炸药组分中广泛使用硝酸盐、黑火药以及低爆速猛炸药等对环境极其有害且感度较高的物质。所得产品具有无硫无氮、微烟、感度低等优势，可广泛应用于工业炸药生产中。
Description
技术领域
本发明涉及一种富氟氧化剂基工业炸药及其制备方法，属于民爆技术领域。
背景技术
工业炸药是民爆产品的主体，占市场总额的80％左右，是民爆领域的开发重点，其技术进步对支撑民爆行业的发展具有十分重要的意义。现行的工业炸药主要是以硝酸盐、黑火药以及低爆速猛炸药(如梯恩梯、硝化甘油)等为主装药，经乳化、胶化、塑化等工艺方法制成的硝基含能物质。此类物质由于均含硝基官能团，燃烧爆炸后生成NO、NO2、N2O、N2O5等有毒有害的氮氧化物，对空气造成严重污染。此外，硝基类化合物由于硝基的强吸电子作用，N-O键在撞击、摩擦、静电、冲击波等刺激作用下极易发生断裂，从而引发自催化的热分解反应，形成爆炸的热点，是此类物质容易发生危险事故的根本源头。据不完全统计，随着社会经济的加速发展，我国工业炸药的年用量已达到450万吨以上，且用量自2016年以来呈逐年递增的趋势。用量越大，对环境造成的危害越大，危险性越大。
发明内容
本发明公开的一种富氟氧化剂基工业炸药及其制备方法，其目的是解决当前工业炸药污染大、感度高、生产和运输过程中安全性低的问题。
本发明的目的是通过下述技术方案实现。
本发明公开的一种富氟氧化剂基工业炸药，以富氟氧化剂、活性金属还原剂、粘结剂为主要组成成分，具有无硫无氮、微烟、感度低等优势，可广泛应用于工业炸药生产中。
其中，富氟氧化剂为全氟聚醚、多氟聚烯烃、多氟聚酯中一种或多种；
活性金属还原剂为铝粉、镁粉、锌粉、钛粉中一种或多种；
粘结剂为氟橡胶、硅橡胶、酚醛树脂、环氧树脂中一种或多种。
根据本发明的一些优选实施方式，各原料按质量份包括：所述富氟氧化剂30-75份、所述活性金属基还原剂10-50份、所述粘结剂0.5-5份。
该富氟氧化剂基工业炸药的制备方法，包括以下步骤：
(1)预混
如果活性金属还原剂为多种混合，则在惰性气氛保护下，将活性金属还原剂在V型混料机中混合；
(2)造粒
将粘结剂加入到乙酸乙酯中，搅拌至全部溶解，并将活性金属还原剂、富氟氧化剂分散到溶液中，搅拌2h，得到粘结剂包覆还原剂的分散液；
将上述得到的分散液通过造粒机进行挤出造粒，并将所得的颗粒进行干燥，烘干温度为60℃，得到最终产品。
富氟氧化剂是氟含量较高的高分子材料，具有较好的热稳定性能(分解温度一般在400℃以上)、抗老化性能、化学稳定性，与Mg、Al等活性金属可形成自维持的氧化还原反应体系，生成的氟化物的生成热相比氧化物的要大，可释放大量的热(爆热可达2150kcal/kg)，反应产物无毒无害、对环境友好。在安全方面，富氟氧化剂/活性金属粉表现出对机械冲击和热作用明显的钝感，因此在生产和运输过程中安全性高。同时，富氟氧化剂与工业炸药常用的可燃剂、添加剂、乳化剂、发泡剂等物质具有较好的相容性，有优良的长贮性能。基于上述颠覆性优势，富氟氧化剂基自维持氧化还原反应材料可应用于工业炸药领域，表现出巨大的应用前景。
有益效果：
1、本发明，采用富氟氧化剂、活性金属还原剂和粘结剂为原料，均为普通化学品试剂，来源广泛易得，采用简单的混粉、搅拌、造粒和干燥工艺即可制备，适宜工业化批量生产，过程安全可控。
2、本发明制备的炸药，可用于替代传统黑火药、铵油炸药、硝胺炸药、硝化甘油炸药等，具有无硫无氮、对环境友好、机械和静电感度低、安全性高等优势，可广泛应用于工业炸药生产中。
具体实施方式
下面结合具体实施例进一步详细说明本发明，但具体实施例并不对本发明有任何形式的限定。除非特别说明，本发明实施例使用的各种原料均可以通过常规市购得到，或根据本领域的常规方法制备得到，所用设备为实验常用设备。除非另有定义或说明，本文中所使用的所有专业与科学用语与本领域技术熟练人员所熟悉的意义相同。
实施例1
一种富氟氧化剂基工业炸药的制备方法，具体步骤如下：
(1)预混
在惰性气氛保护下，将20份球形镁粉和8份球形铝粉在V型混料机中混合1h，得到活性金属粉的混合物；其中，镁粉粒径为10μm，铝粉粒径为40μm。
(2)造粒
将2份氟橡胶5702加入到乙酸乙酯中，搅拌至全部溶解，并将上述28份活性金属粉的混合物、70份聚偏氟乙烯粉分散到溶液中，搅拌2h，得到粘结剂包覆还原剂的分散液。其中，聚偏氟乙烯粉粒径160μm。
将上述得到的浆料通过2mm粒料板的造粒机进行挤出造粒，并将所得的颗粒进行干燥，烘干温度为60℃，得到最终产品。
实施例2
一种富氟氧化剂基工业炸药的制备方法，具体步骤如下：
(1)预混
在惰性气氛保护下，将10份球形镁粉、23份锌粉和12份球形铝粉在V型混料机中混合1h，得到活性金属粉的混合物；其中，镁粉和锌粉粒径为10μm，铝粉粒径为40μm。
(2)造粒
将3份酚醛树脂(分子量1000～3000)加入到乙酸乙酯中，搅拌至全部溶解，并将上述45份活性金属粉的混合物、52份全氟聚醚烷氧基硅烷(分子量500～2000)分散到溶液中，搅拌2h，得到粘结剂包覆还原剂的分散液。其中，聚四氟乙烯粉粒径160μm。
将上述得到的浆料通过2mm粒料板的造粒机进行挤出造粒，并将所得的颗粒进行干燥，烘干温度为60℃，得到最终产品。
实施例3
一种富氟氧化剂基工业炸药的制备方法，具体步骤如下：
(1)预混
在惰性气氛保护下，将12份球形镁粉、30份钛粉和21份球形铝粉在V型混料机中混合1h，得到活性金属粉的混合物；其中，镁粉和钛粉粒径为10μm，铝粉粒径为40μm。
(2)造粒
将2份氟橡胶5702加入到乙酸乙酯中，搅拌至全部溶解，并将上述63份活性金属粉的混合物、35份全氟聚醚甲酯(分子量500～2000)分散到溶液中，搅拌2h，得到粘结剂包覆还原剂的分散液。其中，聚四氟乙烯粉粒径160μm。
将上述得到的浆料通过2mm粒料板的造粒机进行挤出造粒，并将所得的颗粒进行干燥，烘干温度为60℃，得到最终产品。
依据GJB 772A-1997机械感度的测试方法，采用10Kg落锤25cm落高，从多个批次制备的工业炸药样品中进行抽样检测。
测得本发明制得产品的撞击感度均为0％、摩擦感度均为0％，较传统的工业炸药(机械感度30％以上)，安全性能跨越提升。此外，配方组成不含硫、氮等元素，反应产物杜绝了氮氧化物、硫氧化物的产生，根本上解决了工业炸药对空气的污染难题。
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 (7)
1.一种富氟氧化剂基工业炸药的制备方法，其特征在于，由富氟氧化剂、活性金属还原剂、粘结剂制备而成。
2.根据权利要求1所述的一种富氟氧化剂基工业炸药的制备方法，其特征在于，所述的富氟氧化剂为全氟聚醚、多氟聚烯烃、多氟聚酯中一种或多种。
3.根据权利要求1所述的一种富氟氧化剂基工业炸药的制备方法，其特征在于，所述的活性金属还原剂为铝粉、镁粉、锌粉、钛粉中一种或多种。
4.根据权利要求1所述的一种富氟氧化剂基工业炸药的制备方法，其特征在于，所述的粘结剂为氟橡胶、硅橡胶、酚醛树脂、环氧树脂中一种或多种。
5.根据权利要求1所述的一种富氟氧化剂基工业炸药的制备方法，其特征在于，各原料按质量份：所述富氟氧化剂30-75份、所述活性金属基还原剂10-50份、所述粘结剂0.5-5份。
6.根据权利要求1所述的一种富氟氧化剂基工业炸药的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)预混
如果活性金属还原剂为多种混合，则在惰性气氛保护下，将活性金属还原剂在V型混料机中混合；
(2)造粒
将粘结剂加入到乙酸乙酯中，搅拌至全部溶解，并将活性金属还原剂、富氟氧化剂分散到溶液中，搅拌2h，得到粘结剂包覆还原剂的分散液；
将上述得到的分散液通过造粒机进行挤出造粒，并将所得的颗粒进行干燥，烘干温度为60℃，得到最终产品。
7.一种富氟氧化剂基工业炸药，其特征在于，根据权利要求1到6任一项所述的制备方法所得。
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| CN (1) | CN113582790A (zh) |
Citations (6)
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-
2021
- 2021-08-20 CN CN202110959248.0A patent/CN113582790A/zh active Pending
Patent Citations (6)
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