專利名稱:一種在rdx表面原位生成含能鈍感劑anpz的包覆方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在含能材料表面包覆鈍感劑的方法，特別是涉及一種在含能材料 RDX表面包覆含能鈍感劑的方法。
背景技術(shù)：
高能炸藥環(huán)三亞甲基三硝胺(以下簡稱RDX)是目前應(yīng)用廣泛的含能材料，作為性能優(yōu)良的軍用炸藥之一，具有爆轟穩(wěn)定、爆速高等優(yōu)點(diǎn)，但是，由于RDX感度較高，不能單獨(dú)使用，必須將其鈍感或與其他鈍感炸藥形成復(fù)合炸藥才能應(yīng)用。為此，國內(nèi)外學(xué)者對(duì)RDX的鈍感處理進(jìn)行了廣泛深入的研究，主要可以概括為以下兩個(gè)方面
1)采用鈍感惰性材料對(duì)RDX進(jìn)行包覆處理，以達(dá)到降低機(jī)械感度的目的。
王曉麗(火工品，2003，幻等用物理氣相沉積(PVD)技術(shù)在RDX表面上包覆了一層硬脂酸(SA)薄膜，并對(duì)包覆后的RDX進(jìn)行了撞擊感度和摩擦感度測(cè)試，結(jié)果表明隨著SA 含量的增加，其機(jī)械感度也相應(yīng)降低，并得出了鈍感劑SA添加量為9%時(shí)，RDX的機(jī)械感度明顯降低的結(jié)論。張樹海(火工品，2004, 等則運(yùn)用超臨界溶液快速膨脹(RESQ技術(shù)對(duì) RDX炸藥顆粒進(jìn)行了包覆，包覆劑選用的是SA，結(jié)果同樣表明包覆后RDX的撞擊感度明顯降低。李丹等(火炸藥學(xué)報(bào)，2009，1)采用SA為鈍感添加劑，獲得了以超細(xì)RDX為基的鈍感混合炸藥。用掃描電鏡對(duì)包覆后的樣品進(jìn)行觀察，其表面形貌得到明顯改善，并測(cè)試了包覆后的超細(xì)RDX的撞擊感度。結(jié)果表明，SA可降低其撞擊感度，說明鈍感劑SA的加入是降低 RDX炸藥撞擊感度的有效方法。
Manning (USP 6524706，2003)等用石墨對(duì)RDX進(jìn)行了包覆研究，所用RDX炸藥顆粒平均粒徑為2 8 μ m，石墨的用量不超過RDX質(zhì)量的2%。其方法是把RDX炸藥顆粒放入混有石墨的一種易揮發(fā)溶劑中，然后將溶劑蒸發(fā)，完成石墨對(duì)RDX的包覆。對(duì)撞擊感度等進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果表明包覆后的RDX炸藥比未包覆的撞擊感度降低了 40%。王鳳英等(火炸藥學(xué)報(bào)，2002，；3)利用石蠟、蜂蠟具有的高效鈍感作用對(duì)RDX進(jìn)行包覆處理，包覆后炸藥具有足夠的粘結(jié)力，可保證各種處理中鈍感膜不破裂、不脫落，有效降低了 RDX的機(jī)械感度。
陸銘等(推進(jìn)技術(shù)，2005, 研究了采用乳液聚合-破乳方法，用水性聚氨酯 (WPU)乳液對(duì)RDX進(jìn)行包覆處理，結(jié)果表明用WPU包覆后的RDX表面有清晰包覆層，晶體大致成球形，顆粒間無粘連，流散性較好。撞擊感度實(shí)驗(yàn)表明包覆后RDX的特性落高H5tl 為45. 3cm，比包覆前提高了 19cm。由此可以看出，用水性聚氨酯乳液聚合-破乳方法包覆 RDX，能夠顯著提高 RDX 的鈍感性能。Elizabeth C. Μ.等(Propellants，Explosives， Pyrotechnics. 2008，1)研究了用氟聚物Viton包覆RDX，通過SEM觀察到RDX的表面粘附有Viton包覆層，與FT-IR/PAS聯(lián)用檢測(cè)結(jié)果相吻合。
李江存等(含能材料，2008, 采用水溶液懸浮法，對(duì)海因/三嗪類復(fù)合鍵合劑包覆RDX進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，結(jié)果表明復(fù)合鍵合劑在RDX顆粒表面形成的包覆層薄，包覆后能量下降小，包覆能改善RDX表面性能，降低撞擊感度，試驗(yàn)測(cè)得包覆后RDX的撞擊感度特性落高H5tl從包覆前的26. 2cm提高到包覆后的30. 7cm。
3[0008]以上研究結(jié)果表明，用鈍感惰性材料硬脂酸、石蠟、石墨以及高分子聚合物材料聚氨酯、氟聚物、鍵合劑等包覆RDX能較好地降低其機(jī)械感度，但不足之處是炸藥輸出能量也隨之有所降低。為此，近年來進(jìn)行了采用鈍感含能材料對(duì)RDX進(jìn)行包覆處理或者制備以RDX 為主的鈍感混合炸藥。
2)采用鈍感含能材料對(duì)RDX進(jìn)行包覆處理
Chan(USP 5316600，1994)等以GAP為粘結(jié)劑、以含能物質(zhì)三羥甲基乙烷三硝酸酯(TMETN)和二縮三乙醇二硝基酯(TE⑶N)的混合物或以2，2-二硝基丙基縮甲醛/乙醛 (BDNPF/A)為增塑劑對(duì)RDX進(jìn)行包覆，制成了一種高能鈍感、機(jī)械性能良好和優(yōu)異防老化性能的混合炸藥。陸明等(火炸藥學(xué)報(bào)，2006，6)研究了用少量低感度單質(zhì)炸藥TNT包覆RDX 的鈍感方法，以RDX為主體炸藥成分，以質(zhì)量分?jǐn)?shù)3 10%的TNT為含能鈍感劑，加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)2 3%的含能增塑劑和微量水溶性表面活性劑，利用TNT和含能增塑劑在水中不同溫度的熔化和凝固結(jié)晶，通過水懸浮分散包覆工藝，將TNT和含能增塑劑包覆在RDX顆粒的表面，制得內(nèi)層為RDX、外層為TNT的雙層混合炸藥。研究表明該RDX-TNT雙層混合炸藥的撞擊感度可降至20%以下，摩擦感度降至以下，壓制成藥柱的密度為1. 73g/cm3時(shí)，爆速可達(dá)8400m/s，達(dá)到了既降低RDX感度又維持其原有能量水平的目的。何志偉等(火炸藥學(xué)報(bào)，2010，2)進(jìn)行了用2，6- 二氨基-3，5- 二硝基吡啶-1-氧化物(ANPyO)對(duì)RDX進(jìn)行包覆降感的研究，采用機(jī)械混合和結(jié)晶包覆兩種方法將ANPyO和RDX制備成混合炸藥，并對(duì)其進(jìn)行微觀形貌、粒徑、感度和爆轟性能測(cè)試分析，結(jié)果表明兩種方法制備樣品的機(jī)械感度均比 RDX低，并且ANPyO加入量越多降感效果越顯著。當(dāng)裝藥密度為1. 73g/cm3時(shí)，制備樣品的爆速為8000m/s，略低于RDX但比ANPyO的爆速有顯著提高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種在RDX表面原位生成含能鈍感劑ANPZ的包覆方法，該方法采用化學(xué)方法在RDX表面原位生成一層能量與RDX相近，但又高度不敏感的新型炸藥2， 6-二氨基-3，5-二硝基吡嗪(以下簡稱ANPZ)，包覆處理后的炸藥既可以維持RDX的爆炸能量，又降低了其的機(jī)械感度，從而達(dá)到對(duì)RDX鈍感的要求，提高炸藥使用過程中的安全性。
本發(fā)明在RDX表面原位生成含能鈍感劑ANPZ的包覆方法具體包括以下步驟
1)將2，6_ 二甲氧基-3，5_ 二硝基吡嗪(以下簡稱DMDP)加入甲醇中，于50 60°C下攪拌溶解，得到2 3wt%的DMDP甲醇溶液；
2)按照DMDP RDX = 1. 35 5. 5 11. 5的質(zhì)量比，將RDX加入DMDP甲醇溶液中，攪拌均勻；
3)加入占溶液總質(zhì)量0. 1 0. 3wt%的工藝助劑LBA306，混合攪拌均勻；
4)按照DMDP 25wt%氨水=1. ；35 5. 0 7. 0的質(zhì)量比稱取25 {%氨水，在 50 60°C和攪拌下，以330 990 μ L/min的滴加速度緩慢加入步驟4)的混合溶液中；
5)待氨水全部滴加完畢后，繼續(xù)攪拌20 30min，冷卻降溫；
6)將反應(yīng)混合物過濾，取固體放入安全水浴烘箱中干燥M 30h，得到ANPZ包覆的RDX炸藥。
其中，所述的工藝助劑LBA306由洛陽黎明化工研究院生產(chǎn)。
RDX炸藥的能量較高，但不足之處是機(jī)械感度也很高，通常需要采用惰性和含能粘合劑對(duì)其進(jìn)行包覆處理后才能使用。ANPZ是一種能量性能與RDX相近，但又高度不敏感的
高能化合物，其性能比較見表1。
表IANPZ與RDX的性能數(shù)據(jù)比較
權(quán)利要求
1.一種在RDX表面原位生成含能鈍感劑ANPZ的包覆方法，具體包括以下步驟1)將2，6-二甲氧基-3，5-二硝基吡嗪(DMDP)加入甲醇中，于50 60°C下攪拌溶解， 得到2 DMDP甲醇溶液；2)按照DMDP RDX =1.35 5. 5 11. 5的質(zhì)量比，將RDX加入DMDP甲醇溶液中，攪拌均勻；3)加入占溶液總質(zhì)量0.1 0. 3wt%的工藝助劑LBA306，混合攪拌均勻；4)按照DMDP 25wt%氨水=1. 35 5. 0 7. 0的質(zhì)量比稱取25 {%氨水，在50 60°C和攪拌下，緩慢滴加入步驟4)的混合溶液中；5)待氨水全部滴加完畢后，繼續(xù)攪拌20 30min，冷卻降溫；6)將反應(yīng)混合物過濾，取固體干燥，得到2，6-二氨基-3，5-二硝基吡嗪(ANPZ)包覆的 RDX炸藥。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的在RDX表面原位生成含能鈍感劑ANPZ的包覆方法，其特征是所述步驟4)中25wt%氨水的滴加速度為330 990 μ L/min。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的在RDX表面原位生成含能鈍感劑ANPZ的包覆方法，其特征是所述步驟6)中的干燥是在安全水浴烘箱中干燥M 30h。
專利摘要
一種在RDX表面原位生成含能鈍感劑ANPZ的包覆方法，是將DMDP溶解在甲醇中，加入RDX和LBA306混合攪拌均勻，緩慢滴加25wt％氨水，在RDX表面原位生成ANPZ，冷卻降溫后將反應(yīng)混合物過濾，于安全水浴烘箱中干燥得到ANPZ包覆的RDX炸藥。經(jīng)本發(fā)明方法包覆的RDX顆粒形態(tài)較為規(guī)則，顆粒分散均勻，無團(tuán)聚現(xiàn)象，既可以維持RDX的爆炸能量，又降低了其的機(jī)械感度，從而達(dá)到對(duì)RDX鈍感的要求，提高炸藥使用過程中的安全性。
文檔編號(hào)C06B25/40GKCN102153426 B發(fā)布類型授權(quán) 專利申請(qǐng)?zhí)朇N 201010542847
公開日2012年1月25日 申請(qǐng)日期2010年11月9日
發(fā)明者劉玉存, 劉登程, 常雙君, 楊宗偉, 王海賓, 馬晉雅 申請(qǐng)人:中北大學(xué)導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan