CN116023199A - 一种高爆热富氟炸药及其制备方法 - Google Patents
一种高爆热富氟炸药及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116023199A CN116023199A CN202211708023.9A CN202211708023A CN116023199A CN 116023199 A CN116023199 A CN 116023199A CN 202211708023 A CN202211708023 A CN 202211708023A CN 116023199 A CN116023199 A CN 116023199A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- fluorine
- explosive
- epoxy resin
- rich
- fuel
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 40
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 40
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 title claims abstract description 40
- 239000002360 explosive Substances 0.000 title claims abstract description 35
- 238000004880 explosion Methods 0.000 title claims abstract description 10
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title description 5
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 claims abstract description 20
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 claims abstract description 20
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 16
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 claims abstract description 11
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract description 8
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 5
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- NDYLCHGXSQOGMS-UHFFFAOYSA-N CL-20 Chemical compound [O-][N+](=O)N1C2N([N+]([O-])=O)C3N([N+](=O)[O-])C2N([N+]([O-])=O)C2N([N+]([O-])=O)C3N([N+]([O-])=O)C21 NDYLCHGXSQOGMS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 claims abstract description 3
- 229910000861 Mg alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- UATJOMSPNYCXIX-UHFFFAOYSA-N Trinitrobenzene Chemical compound [O-][N+](=O)C1=CC([N+]([O-])=O)=CC([N+]([O-])=O)=C1 UATJOMSPNYCXIX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- SNAAJJQQZSMGQD-UHFFFAOYSA-N aluminum magnesium Chemical compound [Mg].[Al] SNAAJJQQZSMGQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- 239000000028 HMX Substances 0.000 claims abstract 2
- -1 black soxhlet Chemical compound 0.000 claims abstract 2
- UZGLIIJVICEWHF-UHFFFAOYSA-N octogen Chemical compound [O-][N+](=O)N1CN([N+]([O-])=O)CN([N+]([O-])=O)CN([N+]([O-])=O)C1 UZGLIIJVICEWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract 2
- 238000005474 detonation Methods 0.000 claims description 8
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 6
- 238000005303 weighing Methods 0.000 claims description 6
- BJDDKZDZTHIIJB-UHFFFAOYSA-N 4,5,6,7-tetrafluoro-2-benzofuran-1,3-dione Chemical compound FC1=C(F)C(F)=C2C(=O)OC(=O)C2=C1F BJDDKZDZTHIIJB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- ZFVMWEVVKGLCIJ-UHFFFAOYSA-N bisphenol AF Chemical group C1=CC(O)=CC=C1C(C(F)(F)F)(C(F)(F)F)C1=CC=C(O)C=C1 ZFVMWEVVKGLCIJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000011268 mixed slurry Substances 0.000 claims description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims description 2
- NSDIFWPNVNLOLG-UHFFFAOYSA-N trifluoro(1,1,2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-heptadecafluorooctyl)silane Chemical compound FC(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)[Si](F)(F)F NSDIFWPNVNLOLG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- UAWBWGUIUMQJIT-UHFFFAOYSA-N azanium;1,1,2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-heptadecafluorooctane-1-sulfonate Chemical group N.OS(=O)(=O)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)F UAWBWGUIUMQJIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims 1
- 229920002121 Hydroxyl-terminated polybutadiene Polymers 0.000 description 4
- PRPAGESBURMWTI-UHFFFAOYSA-N [C].[F] Chemical compound [C].[F] PRPAGESBURMWTI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 125000001153 fluoro group Chemical group F* 0.000 description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 2
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 2
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 2
- HNGDCKBWRHWCMU-UHFFFAOYSA-N N,N,1,1,2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-nonadecafluorooctan-1-amine Chemical group FN(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)F HNGDCKBWRHWCMU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005062 Polybutadiene Substances 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 229920002857 polybutadiene Polymers 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- BDHFUVZGWQCTTF-UHFFFAOYSA-M sulfonate Chemical compound [O-]S(=O)=O BDHFUVZGWQCTTF-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Epoxy Resins (AREA)
Abstract
本发明提供了一种高爆热富氟炸药,包括以下质量百分比的组分:含氟环氧树脂:11.5%‑23.0%;炸药:38.0%‑62.0%;燃料:11.0%‑31.0%;固化剂:4.5%‑9.0%;表面活性剂:1.5%‑3.0%。其中含氟环氧树脂中氟的质量分数不低于43.5%,所述含氟环氧树脂的环氧值不低于0.40;炸药为三氨基三硝基苯、黑索今、奥克托今、六硝基六氮杂异伍兹烷中的一种或多种组合;燃料为硼粉、铝粉、铝‑镁合金中的一种或多种的组合;当含有铝时,所述燃料中铝的质量分数为45.0%‑85.0%。
Description
技术领域
本发明涉及含能材料领域,具体涉及一种高爆热富氟炸药及其制备方法。
背景技术
塑性粘结炸药具有可设计的能量性能,良好的安全、力学、加工性能。被广泛应用于各类战斗部装药。以为美军钻地战斗部GBU-24、GBU-28为例,其装药采用浇注型塑性粘结炸药PBXN-109。粘结体系是浇注型PBX形成具有一定力学性能整体的关键,目前浇注型PBX粘结体系是以端羟基聚丁二烯(HTPB)为代表的惰性粘结体系。尽管HTPB体系具有工艺适用性强的优点,其非含能固化体系极大限制了浇注型PBX整体能量水平。
针对这一问题,国内外研究关注于粘结体系能量水平的提高。相较于HTPB体系,环氧树脂粘结体系除了具有强度高、形变低、耐酸碱性强等优点,可以有效抵抗战斗部侵彻过程中高温、高压、高过载工况之外。其分子结构中还具有丰富的反应点位,便于引入含能基团以提升整体能量水平。
现有公开技术中,将氟原子引入环氧树脂体系中的应用研究较多。氟原子具有强电负性,氟-碳具有高键能(540kJ/mol),其作为氧化元素的氧化能力高于氧元素,易参于爆炸反应能量释放,因此适与点火温度高、热值高的金属燃料配合放热,如与硼元素反应形成BF3。典型顺丁橡胶基氟材料氟含量水平较低对爆热提高水平有限,因为其预聚物分子结构中包含大量的惰性链段。环氧树脂预聚物分子量较低,有利于高密度氟原子引入,从而提高混合炸药能量密度,因此含氟环氧树脂在提高混合炸药能量水平上具有独特优势。
发明内容
针对炸药粘结体系能量水平不高的问题,本发明的第一个目的在于提供一种高爆热富氟炸药。本发明的第二个目的在于提供一种高爆热富氟炸药的制备方法。
本发明技术方案如下:一种高爆热富氟炸药,包括按以下质量百分含量的组分:
含氟环氧树脂:11.5%-23.0%;
炸药:38.0%-62.0%;
燃料:11.0%-31.0%;
固化剂:4.5-9.0%;
表面活性剂:1.5%-3.0%;
进一步的,所述含氟环氧树脂中氟的质量分数不低于43.5%,所述含氟环氧树脂环氧值不低于0.40。
进一步的,所述炸药为三氨基三硝基苯(TATB)、黑索今(RDX)、奥克托今(HMX)、六硝基六氮杂异伍兹烷(HNIW)中的一种或组合。
进一步的,所述燃料为硼粉(B)、铝粉(Al)、铝-镁合金(Al-Mg)中的一种或多种的组合,当含有铝时,所述燃料中铝的质量分数为45.0%-85.0%。
进一步的,所述固化剂为六氟双酚A和/或四氟邻苯二甲酸酐。
进一步的,所述表面活性剂为全氟辛基磺酸胺和/或全氟辛基硅烷。
本发明还提供了上述高爆热富氟炸药的制备方法:
S1、将表面活性剂、含氟环氧树脂质量配比称量入容器;
S2、将燃料按质量配比单独称量入盛装表面活性剂、含氟环氧树脂的容器中;
S3、将燃料与表面活性剂、含氟环氧树脂混合均匀,形成没有目视燃料颗粒的预混料浆,并将预混料浆加入混合设备中;
S4、将炸药、固化剂按质量配比依次称量入混合设备,混合形成粘度不超过500Pa·s的料浆;
S5、将混合均匀的料浆,在负压环境下注于装药容腔或试件内,25℃-75℃下固化20h-50h,料浆固化成型即可。进一步的,所述负压环境压强不高于0.45kPa。
本发明的有益效果为:所用含氟环氧树脂固化体系由于氟含量较高,具有提高混合炸药能量密度与爆热的双重功效。此外其预聚物与固化剂配合形成热固性交联网络结构可显著提高制品的力学性能,其中制品抗拉强度为34-46MPa、抗压强度为76-90MPa。
具体实施方式
实施例1
本实施例提供一种炸药配方和性能测结果,见表1。
表1
实施例2
本实施例提供一种炸药配方和性能测结果,见表2。
表2
实施例3
本实施例提供一种炸药配方和性能测结果,见表3。
表3
实施例4
本实施例提供一种炸药配方和性能测结果,见表4。
表4
本发明未尽事宜为公知技术。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点,其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施,并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种高爆热富氟炸药,其特征在于,包括以下质量百分比的组分:
含氟环氧树脂:11.5%-23.0%;
炸药:38.0%-62.0%;
燃料:11.0%-31.0%;
固化剂:4.5%-9.0%;
表面活性剂:1.5%-3.0%。
2.根据权利要求1所述的高爆热富氟炸药,其特征在于:所述含氟环氧树脂中氟的质量分数不低于43.5%,所述含氟环氧树脂的环氧值不低于0.40。
3.根据权利要求1所述的高爆热富氟炸药,其特征在于:所述炸药为三氨基三硝基苯、黑索今、奥克托今、六硝基六氮杂异伍兹烷中的一种或多种组合。
4.根据权利要求1所述的高爆热富氟炸药,其特征在于:所述燃料为硼粉、铝粉、铝-镁合金中的一种或多种的组合;当含有铝时,所述燃料中铝的质量分数为45.0%-85.0%。
5.根据权利要求1所述的高爆热富氟炸药,其特征在于:所述固化剂为六氟双酚A和/或四氟邻苯二甲酸酐。
6.根据权利要求1所述的高爆热富氟炸药,其特征在于:所述表面活性剂为全氟辛基磺酸铵和/或全氟辛基硅烷。
7.一种根据权利要求1-6中任一权利要求所述的高爆热富氟炸药的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:
S1:将表面活性剂、含氟环氧树脂称量入容器;
S2:将燃料称量入盛装表面活性剂、含氟环氧树脂的容器中;
S3:将燃料与表面活性剂、含氟环氧树脂混合均匀,形成预混料浆,并将预混料浆加入混合设备中;
S4:依次将炸药、固化剂称量入混合设备,混合形成料浆;
S5:将混合均匀的料浆,在负压下注于装药容腔或试件内,固化,料浆固化成型,即得所述高爆热富氟炸药。
8.根据权利要求7所述的高爆热富氟炸药的制备方法,其特征在于:
所述步骤S4中,浆料的粘度不超过500Pa·s;
所述步骤S5中,固化的温度为25℃-75℃,固化的时间为20h-50h。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202211708023.9A CN116023199B (zh) | 2022-12-29 | 2022-12-29 | 一种高爆热富氟炸药及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202211708023.9A CN116023199B (zh) | 2022-12-29 | 2022-12-29 | 一种高爆热富氟炸药及其制备方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN116023199A true CN116023199A (zh) | 2023-04-28 |
CN116023199B CN116023199B (zh) | 2024-04-05 |
Family
ID=86073444
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202211708023.9A Active CN116023199B (zh) | 2022-12-29 | 2022-12-29 | 一种高爆热富氟炸药及其制备方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN116023199B (zh) |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5348596A (en) * | 1989-08-25 | 1994-09-20 | Hercules Incorporated | Solid propellant with non-crystalline polyether/inert plasticizer binder |
JP2000143380A (ja) * | 1998-11-09 | 2000-05-23 | Nof Corp | 爆薬組成物およびその製造方法 |
RU2471757C1 (ru) * | 2011-09-16 | 2013-01-10 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт полимерных материалов" | Способ модификации октогена |
CN109438145A (zh) * | 2018-12-26 | 2019-03-08 | 湖北航天化学技术研究所 | 一种高爆热含铝炸药及其制备方法 |
US10501385B1 (en) * | 2014-04-23 | 2019-12-10 | Saint Louis University | Nanocomposite enhanced fuel grains |
CN113402348A (zh) * | 2021-07-20 | 2021-09-17 | 北京理工大学 | 含高锰酸盐型促爆剂的安全环保开爆药及其制备方法 |
CN113461467A (zh) * | 2021-07-20 | 2021-10-01 | 北京理工大学 | 低机械感度的安全环保开爆药及其制备方法 |
CN113563142A (zh) * | 2021-08-20 | 2021-10-29 | 北京理工大学 | 高分子富氟氧化剂基铝热型高爆热工业炸药及其制备方法 |
-
2022
- 2022-12-29 CN CN202211708023.9A patent/CN116023199B/zh active Active
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5348596A (en) * | 1989-08-25 | 1994-09-20 | Hercules Incorporated | Solid propellant with non-crystalline polyether/inert plasticizer binder |
JP2000143380A (ja) * | 1998-11-09 | 2000-05-23 | Nof Corp | 爆薬組成物およびその製造方法 |
RU2471757C1 (ru) * | 2011-09-16 | 2013-01-10 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт полимерных материалов" | Способ модификации октогена |
US10501385B1 (en) * | 2014-04-23 | 2019-12-10 | Saint Louis University | Nanocomposite enhanced fuel grains |
CN109438145A (zh) * | 2018-12-26 | 2019-03-08 | 湖北航天化学技术研究所 | 一种高爆热含铝炸药及其制备方法 |
CN113402348A (zh) * | 2021-07-20 | 2021-09-17 | 北京理工大学 | 含高锰酸盐型促爆剂的安全环保开爆药及其制备方法 |
CN113461467A (zh) * | 2021-07-20 | 2021-10-01 | 北京理工大学 | 低机械感度的安全环保开爆药及其制备方法 |
CN113563142A (zh) * | 2021-08-20 | 2021-10-29 | 北京理工大学 | 高分子富氟氧化剂基铝热型高爆热工业炸药及其制备方法 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
刘慧慧: "基于端羟基含氟黏合剂的含铝浇注PBX炸药性能", 含能材料, vol. 31, no. 10, pages 979 - 985 * |
李广宇: "胶粘与密封新技术", vol. 1, 国防工业出版社, pages: 35 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN116023199B (zh) | 2024-04-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN110156548B (zh) | 一种浇注型高能不敏感炸药及其制备方法 | |
CN114276202B (zh) | 一种热塑性复合固体推进剂及其制备方法 | |
CN109438145B (zh) | 一种高爆热含铝炸药及其制备方法 | |
CN112898106B (zh) | 一种平台燃烧的高燃速推进剂及其制备方法 | |
US20240286972A1 (en) | Thermoplastic composite solid propellant and preparation method therefor | |
CN110423184B (zh) | 一种固体火箭发动机用推进剂及其制备方法 | |
CN103980073A (zh) | 一种含氢化铈高热量炸药的制备方法 | |
CN116023199B (zh) | 一种高爆热富氟炸药及其制备方法 | |
CN109467495B (zh) | 一种以聚醚-丁羟嵌段聚合物为粘合剂的固体推进剂 | |
US3128212A (en) | Solid high energy borane fuel composition | |
US3418184A (en) | Smoke producing propellant | |
CN115093301B (zh) | 一种含氟粘合剂体系浇注金属化炸药及制备方法 | |
US3726729A (en) | Solid propellant compositions having a nitrocellulose-hydroxyl-terminated polybutadiene binder and method of preparing the same | |
US3351505A (en) | High energy solid propellants containing fluoropolymers and metallic fuels | |
CN109438147A (zh) | 一种工艺性能改善的htpb基浇注混合炸药配方 | |
US3753348A (en) | Propellant burning rate catalyst and method of propulsion | |
US3511725A (en) | Solid propellant containing cross-linked diamine-terminated polyglycol | |
US3837938A (en) | Solid propellant containing fuel-oxidizer component prepared from fused oxidizers | |
US3137599A (en) | Polysilane rocket propellants | |
US3738878A (en) | High burning rate solid propellant having a silicon-carboranyl copolymer fuel binder | |
CN113563142A (zh) | 高分子富氟氧化剂基铝热型高爆热工业炸药及其制备方法 | |
CN108250004B (zh) | 一种模量可调的三元乙丙基复合钝感粘结剂及其制备方法 | |
US3650855A (en) | Solid rocket fuel composition containing metal hydride with butyl rubber and method of making same | |
US3649389A (en) | Polymeric propellant and liner composition using a trimer acid | |
US3725152A (en) | Polymeric binders for use in hybrid rocket propellents |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |