一种TKX-50的包覆方法与流程

文档序号:15571155发布日期:2018-09-29 04:29阅读:2064来源:国知局

本发明涉及一种1,1'-二羟基-5,5'-联四唑二羟胺盐(tkx-50)的包覆方法,属于含能材料领域。



背景技术:

tkx-50是一种笼形新型高能炸药,白色结晶颗粒状四唑含能离子盐,具有高能量、低感度是近年出现的新型含能材料,已被全球应用领域广泛关注。众多文献记录了tkx-50的合成工艺条件优化和配方理论计算等方面的报道,但在钝感和装药应用方面却很少有研究文献报道。单质炸药合理的表面包覆处理而又不影响爆炸性能,是炸药装药技术,也是单质炸药能否实现应用多重环节的关键。自詹姆斯高效包覆炸药技术公布以来,早期的炸药钝化包覆技术主要还有复合材料包覆法、钝化硝基物作为钝感剂包覆法、表面活性剂等方法。其中,高聚物包覆炸药的应用最多,且效果好。tkx-50是一种盐类含能材料,材料的相容性等要求高,采用高聚物直接包覆界面修饰效果差,装药时力学性能和爆轰性能都不理想;复合材料包覆tkx-50具有良好的前景,迄今为止尚无成功利用该方法成功包覆tkx-50的相关报道;表面活性剂包覆tkx-50时,表面活性剂的种类和用量等因素均影响产品的性能。

硝基胍(nq)是一种极低的机械感度为0%的白色针状晶体,是含能材料的优良钝化剂,其晶体表面物理性质与tkx-50类似,两者都属无机盐类含能材料,具有较好的相容性,而硝基胍与高分子材料配合用于tkx-50炸药的包覆钝感tkx-50方面未见文献报道。本发明是利用硝基胍和高分子配合使用,通过工艺创造实现了对tkx-50的最佳包覆,有效解决了tkx-50炸药的包覆问题。



技术实现要素:

本发明目的是提供一种tkx-50的包覆方法,该方法使得tkx-50在保持优良的爆轰效果的同时,又解决装药性能同时提高其安全性。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

一种tkx-50的包覆方法,具体步骤如下:

步骤一、在60~100℃的温度下,将硝基胍在水中搅拌溶解后,保持温度不变,加入tkx-50,搅拌10~60分钟后,在静置状态下,以每分钟2~5℃的降温速度将溶液温度迅速降至40~70℃,然后以每分钟0.5~5℃的降温速度将溶液降至5~10℃,过滤,得到白色产物;所述硝基胍的添加量为tkx-50质量的0.5%~5%;所述水的质量为tkx-50质量的1~5倍。

步骤二、将高分子溶解到溶剂中,溶解均匀后,得到质量分数为0.7%~5%的液体胶;

步骤三、将步骤一中所得的白色产物加入到步骤二所得的液体胶中,搅拌均匀,得到混合溶液;所述白色产物与液体胶的添加质量比为4:(1~10);

步骤四、持续搅拌,同时向水l1中加入步骤三所得的混合溶液,添加完毕后,继续搅拌5~20分钟;搅拌速率为200~700转/分钟;然后再加入水l2,搅拌均匀,过滤并将过滤所得产物在40~80℃、真空度为380~490mmhg下干燥3~8小时,得到包覆好的tkx-50炸药。所述混合溶液与l1的质量比为1:(5~20);所述l1与l2的质量比为1:(1~5);

步骤二中所述高分子为氟橡胶、硅橡胶、聚苯乙烯或聚甲基丙烯酸甲酯中的一种,优选氟橡胶、硅橡胶;

步骤二中所述溶剂为乙酸乙酯、四氢呋喃、乙醚或正庚烷中的一种;

步骤四所述向水l1中加入步骤三所得的混合溶液时,需保证在10~60分钟时间添加完成。

有益效果

1、本发明的一种tkx-50的包覆方法,制备工艺简单易操作,无复杂生产装置,制备过程无高温压力装置,工艺条件条件易实现,所用溶剂及胶液可重复回收利用,符合环保要求,操作安全可靠,可实现工业化生产。

2、本发明的一种tkx-50的包覆方法,制得的产品产率较高,该产品制得包覆后的tkx-50的产率为99%~99.99%,所得的颗粒粒度可均匀分布在20~80目(美国标准筛)范围,流动性、压制成形性好。

3、本发明的一种tkx-50的包覆方法,所得产品包覆效果好,摩擦和撞击感度低,在保证安全应用的同时不影响其爆炸性能。

具体实施方式

结合实施例对本发明的内容作进一步说明。

实施例1

一种tkx-50的包覆方法,具体步骤如下:

在80℃的温度下,将1.5g硝基胍在200g水中搅拌溶解后,保持温度不变,加入98gtkx-50,搅拌35分钟后,在静置状态下,以每分钟3℃的降温速度将溶液温度迅速降至55℃,然后以每分钟0.5℃的降温速度将溶液降至5℃,过滤,得到白色产物;将0.5g氟橡胶溶解到50g乙酸乙酯溶剂中,溶解均匀后,得到质量分数为0.99%的液体胶;将所得的白色产物(99.3g)加入到50.5g液体胶中,搅拌,使液体胶形成149.8g均匀混合物;将149.8g均匀混合物,倒至750g水中,以220r/min的转速进行搅拌,添加完毕后,继续搅拌10min后,再加入750g水,继续搅拌15分钟后,使其完全分散于水中,过滤并将过滤产物在45℃的真空度为410mmhg的真空干燥箱中干燥6小时后取出,得到包覆好的tkx-50炸药产品。

得到包覆后tkx-50白色粉末产品99.2g,产率为99.2%,撞击爆炸概率为11%(10kg落锤),特性落高为24cm(25kg落锤),摩擦爆炸概率为20%(3.92mpa,90°),爆速9034m/s(ρ=1.803g/cm3)。

实施例2

一种tkx-50的包覆方法,具体步骤如下:

在85℃的温度下,将12g硝基胍在2000g水中搅拌溶解后,保持温度不变,加入978gtkx-50,搅拌25分钟后,在静置状态下,以每分钟4℃的降温速度将溶液温度迅速降至65℃,然后以每分钟1℃的降温速度将溶液降至7℃,过滤,得到白色产物;将10g硅橡胶溶解到680g四氢呋喃溶剂中,溶解均匀后,得到质量分数为1.45%的液体胶;将白色产物(989.4g)加入到690g液体胶中,搅拌,使液体胶形成1679.4g均匀胶粘混合胶状物;将1679.4g胶状物,添加至8400g水中,同时以250转/分钟的转速进行搅拌,添加完毕,继续搅拌分散10分钟,再加入8500g水,继续搅拌20分钟后,过滤并将过滤产物在40℃的真空度为390mmhg的真空干燥箱中干燥8小时后取出,得到包覆好的tkx-50产品。

得到包覆后tkx-50白色粉末产品993g,产率为99.3%,撞击爆炸概率为10%(10kg落锤),特性落高为27cm(25kg落锤),摩擦爆炸概率为11%(3.92mpa,90°),爆速9049m/s(ρ=1.813g/cm3)。

实施例3

一种tkx-50的包覆方法,具体步骤如下:

在88℃的温度下,将1.7g硝基胍在200g水中搅拌溶解后,保持温度不变,加入96.8gtkx-50,搅拌30分钟后,在静置状态下,以每分钟5℃的降温速度将溶液温度迅速降至60℃,然后以每分钟1.5℃的降温速度将溶液降至8℃,过滤,得到白色产物;将1.5g聚苯乙烯溶解到50g乙醚溶剂中,溶解均匀后,得到质量分数为2.9%的液体胶;将白色产物(98.1g)加入到50g液体胶中,搅拌,使液体胶形成149.6g均匀混合胶状物;将149.6g胶状物,加入到850g水中,同时以250r/min转速进行搅拌,添加完毕,继续搅拌15分钟后,再加入950g水,继续搅拌18分钟,过滤并将过滤产物在50℃的真空度为440mmhg的真空干燥箱中干燥5小时后取出,得到包覆好的tkx-50产品。

得到包覆后tkx-50白色粉末产品99.4g,产率为99.4%,撞击爆炸概率为8%(10kg落锤),特性落高为28cm(25kg落锤),摩擦爆炸概率为13%(3.92mpa,90°),爆速9021m/s(ρ=1.798g/cm3)。

实施例4

一种tkx-50的包覆方法,具体步骤如下:

在90℃的温度下,将3g硝基胍在300g水中搅拌溶解后,保持温度不变,加入96gtkx-50,搅拌25分钟后,在静置状态下,以每分钟5℃的降温速度将溶液温度迅速降至45℃,然后以每分钟0.5℃的降温速度将溶液降至9℃,过滤,得到白色产物;将1g聚甲基丙烯酸甲酯溶解到50g正庚烷溶剂中,溶解均匀后,得到质量分数为1.96%的液体胶;将白色产物(98.7g)加入到51g液体胶中,搅拌,使液体胶形成149.7g均匀混合胶状物;将149.7混合胶状物,加入至780g水中,同时以280转/分钟的转速进行搅拌,添加完毕,继续搅拌20分钟,再加入800g水,继续搅拌20分钟,过滤并将过滤产物在60℃的真空度为480mmhg的真空干燥箱中干燥4小时后取出,得到包覆好的tkx-50产品。

得到包覆后tkx-50白色粉末产品99.6g,产率为99.6%,撞击爆炸概率为7%(10kg落锤),特性落高为22cm(25kg落锤),摩擦爆炸概率为8%(3.92mpa,90°),爆速9019m/s(ρ=1.795g/cm3)。

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。

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