一种柔性线型切割索的制备方法与流程

本发明属于爆炸切割技术领域，涉及一种线型聚能切割索，特别是涉及一种具有良好的柔性和爆炸切割能力的柔性线型切割索的制备方法。

背景技术：

爆炸聚能切割是20世纪中期发展起来的一种特殊爆炸切割技术。其采用成型聚能装药技术，利用炸药爆炸形成的压力压垮聚能罩形成高速线型射流，能在很短的时间内切割各种金属和非金属材料。

为了使切割索在爆炸切割过程中能够形成稳定的金属射流，要求切割索的聚能罩具有密度高、声速快且不易气化的特点。因此，现有的常规聚能切割索多采用紫铜作为聚能罩材料。

在实际应用中，常常需要使用线型聚能切割索切割出不同形状的切口，这就需要切割索具有一定的弯曲性能。目前国内外采用纯铝、铅、铅锑合金、铅锌合金等柔性金属材料制备柔性聚能切割索。

王爱等(柔性切割索的研制[j].采矿技术,2013,13(05):76-77.)通过拉拔和滚压工艺，以纯铝半圆管制备具有聚能凹槽的聚能罩和切割索外壳，然后再在填充炸药制备出柔性聚能切割索。黄寅生等(简易柔性切割索的制作及爆炸切割金属板试验[a].中国民用爆破器材学会.中国民用爆破器材学会第六届年会论文集[c].中国民用爆破器材学会:爆破器材杂志编辑部,2004:4.)采用铅锑合金制备柔性切割索。

用纯铝制作切割索工艺繁琐，切割能力弱，无法满足切割索广阔的应用空间。铅质材料虽然具有较好的弯曲性能且密度较高，但是在爆炸切割过程中容易出现气化现象，影响其切割能力。而且，使用这类软质金属制备的柔性切割索无法进行多次弯曲，否则会出现断裂现象。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种柔性线型切割索的制备方法，以通过新的工艺条件和材料制备一种兼具良好柔性和爆炸切割能力的，在使用过程中可以快速弯曲成所需要的切割形状的柔性线型切割索。

本发明是按照以下制备过程来制备所述柔性线型切割索的。

以下述重量百分含量的组分为原料：双组份室温硫化硅橡胶87.5～92.5wt%，硫化剂正硅酸乙酯2.8～8.5wt%，增塑剂1.26～4.84wt%，有机锡催化剂0.02～0.8wt%，将所述原料混合形成粘稠状的混合体，倒入模具中压制成型，常温下固化得到具有“凵”型结构的切割索外壳。

按照炸药粉体60～85wt%，双组份室温硫化硅橡胶13.5～36wt%，硫化剂正硅酸乙酯0.9～2.4wt%，增塑剂0.49～1.3wt%，有机锡催化剂0.1～0.3wt%的重量百分含量，将所述原料混合形成粘稠状的混合体，倒入“凵”型结构的切割索外壳内，以表面带有突出部分的压板压制成型，常温下固化得到填充在切割索外壳内的切割索药条，所述切割索药条的表面被带有突出部分的压板挤压形成聚能凹槽。

将金属粉75～97wt%，双组份室温硫化硅橡胶2.7～22.5wt%，硫化剂正硅酸乙酯0.18～1.5wt%，增塑剂0.1～0.8wt%，有机锡催化剂0.02～0.2wt%混合形成粘稠状的混合体，倒入切割索药条的聚能凹槽中，以表面带有突出部分的压板压制成型，常温下固化得到具有聚能凹槽形状的聚能罩。

所述聚能罩与切割索外壳形成一体结构，将切割索药条封闭在其构成的空间内，脱模后制备得到柔性线型切割索。

其中，所述的双组份室温硫化硅橡胶是一种常见的室温硫化硅橡胶，其生胶通常是羟基封端的聚二甲基硅氧烷，简称rtv-2。

进而，所述的金属粉为铜粉、钨粉或镍粉中的一种，或者几种的任意比例混合物。铜粉、钨粉和镍粉均具有较高的密度，在爆炸过程中不易气化。

优选地，本发明所使用的金属粉的粒径为25～75μm。

所述的增塑剂可以是钛酸酯类或柠檬酸酯类增塑剂，包括乙酰柠檬酸三丁酯、邻苯二甲酸二丁酯等增塑剂。

进一步地，所述的有机锡催化剂为二月桂酸二丁基锡、二月桂酸二辛基锡等。

具体地，本发明中所使用的表面带有突出部分的压板，其凸出部分可以是v字型或半圆型。

进一步地，所述突出部分为v字型时，其v字型的角度为60°～100°。

本发明上述制备方法中，所述粘稠状的混合体压制成型后，常温下的固化时间优选为0.5～8h。

本发明通过粘结剂将炸药粉体与金属粉粘合在一起，使得切割索药条和聚能罩均具有很好的韧性，制备得到了一种柔性好、切割能力强的柔性线型切割索，在使用过程可以快速弯曲成所需要的切割形状。

附图说明

图1是本发明柔性线型切割索的截面结构示意图。

图2是10mm宽的环形柔性线型切割索装配图及环形爆炸切割4mm厚钢板结果。

图3是15mm宽的环形柔性线型切割索装配图及环形爆炸切割5mm厚钢板结果。

具体实施方式

下述实施例仅为本发明的优选技术方案，并不用于对本发明进行任何限制。对于本领域技术人员而言，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

本发明实施例中使用的双组份室温硫化硅橡胶为磐石市大田化工助剂研究所生产的rtv-2生胶，型号sdl-1-41。

实施例1。

称取9grtv-2，滴加0.60g正硅酸乙酯，0.326g乙酰柠檬酸三丁酯，搅拌均匀，继续滴加0.074g二月桂酸二丁基锡，搅拌混合均匀形成粘稠状的混合体。

将形成的粘稠状混合体倒入长100mm、宽10mm、深13mm的钢质模具中，压制成“凵”型，常温下固化1h，得到“凵”型结构的切割索外壳。

称取15g炸药rdx，3.375grtv-2，混合均匀后滴加0.225g正硅酸乙酯，0.117g乙酰柠檬酸三丁酯，搅拌均匀，继续滴加0.027g二月桂酸二丁基锡，搅拌混合均匀形成粘稠状的混合体。

将形成的粘稠状混合体倒入固化的切割索外壳内，以一个带有锥角60°v字型突出部分的压板进行压制，使粘稠状混合体的表面形成v字型的聚能凹槽，常温下固化3h，得到表面带有v字型聚能凹槽的切割索药条。

称取粒径48～50μm的铜粉30g，rtv-21.42g，一起加入搅拌器中，以180r/min的转速搅拌5min，使其混合均匀。

向搅拌器中滴加0.095g正硅酸乙酯，0.051g乙酰柠檬酸三丁酯，继续搅拌5min，再滴加0.012g二月桂酸二丁基锡，继续搅拌10min使其混合均匀形成粘稠状的混合体。

将形成的粘稠状混合体倒入切割索药条的v字型聚能凹槽内，继续使用上述带有v字型突出部分的压板进行压制，形成壁厚1.5mm的v字型聚能罩，固化2.5h成型后，取下压板，从模具中取出，制备得到截面结构如图1所示的柔性线型切割索。

实施例2。

称取12grtv-2，滴加0.65g正硅酸乙酯，0.387g乙酰柠檬酸三丁酯，搅拌均匀，继续滴加0.086g二月桂酸二丁基锡，搅拌混合均匀形成粘稠状的混合体。

将形成的粘稠状混合体倒入长100mm、宽10mm、深13mm的钢质模具中，压制成“凵”型，常温下固化1h，得到“凵”型结构的切割索外壳。

称取17g炸药rdx，3.385grtv-2，混合均匀后滴加0.233g正硅酸乙酯，0.132g乙酰柠檬酸三丁酯，搅拌均匀，继续滴加0.032g二月桂酸二丁基锡，搅拌混合均匀形成粘稠状的混合体。

将形成的粘稠状混合体倒入固化的切割索外壳内，以一个带有锥角60°v字型突出部分的压板进行压制，使粘稠状混合体的表面形成v字型的聚能凹槽，常温下固化4h，得到表面带有v字型聚能凹槽的切割索药条。

称取粒径48～50μm的钨粉40g，rtv-21.84g，一起加入搅拌器中，以180r/min的转速搅拌5min，使其混合均匀。

向搅拌器中滴加0.125g正硅酸乙酯，0.082g乙酰柠檬酸三丁酯，继续搅拌5min，再滴加0.022g二月桂酸二丁基锡，继续搅拌10min使其混合均匀形成粘稠状的混合体。

将形成的粘稠状混合体倒入切割索药条的v字型聚能凹槽内，继续使用上述带有v字型突出部分的压板进行压制，形成壁厚1.6mm的v字型聚能罩，固化2.5h成型后，取下压板，从模具中取出，制备得到截面结构如图1所示的柔性线型切割索。

实施例3。

称取49.50grtv-2，滴加3.264g正硅酸乙酯，1.637g乙酰柠檬酸三丁酯，搅拌均匀，继续滴加0.374g二月桂酸二丁基锡，搅拌混合均匀形成粘稠状的混合体。

将形成的粘稠状混合体倒入长500mm、宽15mm、深23mm的钢质模具中，压制成“凵”型，常温下固化1h，得到“凵”型结构的切割索外壳。

称取160g炸药rdx，49.568grtv-2，混合均匀后滴加2.254g正硅酸乙酯，1.873g乙酰柠檬酸三丁酯，搅拌均匀，继续滴加0.427g二月桂酸二丁基锡，搅拌混合均匀形成粘稠状的混合体。

将形成的粘稠状混合体倒入固化的切割索外壳内，以一个带有锥角60°v字型突出部分的压板进行压制，使粘稠状混合体的表面形成v字型的聚能凹槽，常温下固化4h，得到表面带有v字型聚能凹槽的切割索药条。

称取粒径48～50μm的铜粉180g，rtv-211.68g，一起加入搅拌器中，以180r/min的转速搅拌5min，使其混合均匀。

向搅拌器中滴加3.956g正硅酸乙酯，1.165g乙酰柠檬酸三丁酯，继续搅拌5min，再滴加0.194g二月桂酸二丁基锡，继续搅拌10min使其混合均匀形成粘稠状的混合体。

将形成的粘稠状混合体倒入切割索药条的v字型聚能凹槽内，继续使用上述带有v字型突出部分的压板进行压制，形成壁厚1.5mm的v字型聚能罩，固化3.5h成型后，取下压板，从模具中取出，制备得到截面结构如图1所示的柔性线型切割索。

应用例。

取实施例1制备的规格100mm×10mm×13mm柔性线型切割索4条，通过泡沫材料约束，装配成图2中a所示的近似圆形结构的环形柔性线型切割索，在专用爆炸洞实验室中，以炸高为零间隙，针对4mm厚的a3钢板实施爆炸切割试验。

取实施例3制备的规格500mm×15mm×23mm柔性线型切割索2条，通过铝扣装置约束，装配成图3中a所示的近似圆形结构的环形柔性线型切割索，在专用爆炸洞实验室中，以炸高为零间隙，针对5mm厚的a3钢板实施爆炸切割试验。

试验结果表明，以4条100mm×10mm×13mm柔性线型切割索环形爆炸切割4mm厚的钢板时，钢板被完整的环形切割成两部分，环形切割下的钢块与穿孔的钢板如图2b所示；以2条500mm×15mm×23mm柔性线型切割索环形爆炸切割5mm厚的钢板时，钢板被完整环形切割成两部分，环形切割下的钢块与穿孔的钢板如图3b所示。试验结果证明本发明柔性线型切割索具有环形爆炸切割钢板的能力。