含能高分子微球的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種含能高分子微球的制備方法，在室溫下將含有硝化棉的含能高分子材料溶解到乙酸乙酯中，然后在攪拌條件下逐步加入含有乳化劑的水溶液，物料經(jīng)過充分乳化后得到內(nèi)相為水溶液的高分子乳液，接著在攪拌狀態(tài)下往體系中加入含分散劑的水溶液進(jìn)行分散，高分子乳液經(jīng)過二次分散形成球形液滴，再往體系中加入水或水溶液，高分子乳液形成的球形液滴逐步硬化形成含能高分子顆粒，經(jīng)過分離、干燥后得到含能高分子微球。本方法具工藝流程短、操作簡便、安全環(huán)保的特點(diǎn)，該方法適用于批量制備各種微米到亞微米尺度的含硝化棉的含能高分子微球。
【專利說明】含能高分子微球的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于含能復(fù)合材料【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是一種含能高分子微球的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]含能高分子微球是制造高性能推進(jìn)劑所必需的成分之一。含能高分子微球的尺度直接影響到推進(jìn)劑的成型加工性能和物料的混合均勻性，通常含能高分子微球的粒徑大多在1-100微米。典型的含能高分子微球?yàn)橄趸尬⑶颉?br> [0003]美國專利US3639183公開了一種溶塑型硝化棉或醋酸纖維素的制備方法，典型的過程是采用硝基甲烷將醋酸纖維素溶解成漆狀溶膠，然后加入石油磺酸乳化劑及水到溶膠體系中，再將物料轉(zhuǎn)入到膠體磨中進(jìn)一步乳化和均質(zhì)化處理，膠體磨處理過程中物料加入的速度必須很慢，完成處理后物料形成均勻的膠乳。在專利US3671515中報(bào)道的工藝則不用乳化劑，先是將硝化棉的溶膠漿料與水混合，直接經(jīng)過高剪切力乳化器進(jìn)行乳化，然后通過浸取過程制得粒徑在5 μ m?50 μ m范圍的球形藥。美國專利US3767489中報(bào)道了類似的溶塑球形藥制備工藝，同樣是采用硝基甲烷作為溶劑。但是硝基甲烷毒性比較高，并且硝基甲燒成本比較聞。
[0004]此外，目前已公開報(bào)道其它的有關(guān)含能高分子微球的制備方法，都需要在加熱條件下完成成球，溶劑驅(qū)除完成后球形顆粒才能徹底定型，制備工藝比較復(fù)雜。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種室溫下完成且對(duì)操作人員和環(huán)境都安全的含能高分子微球的制備方法。
[0006]實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)解決方案為:一種含能高分子微球的制備方法，包括以下步驟:
[0007]步驟1、將含有硝化棉的含能高分子材料溶解到乙酸乙酯中，形成含硝化棉的高分子溶膠；所述含有硝化棉的含能高分子材料為含氮量大于等于11.5%的硝化棉、單基藥、雙基藥或含高能炸藥的改性雙基藥；所述的乙酸乙酯用量為含能高分子材料質(zhì)量的2.0-100倍。
[0008]步驟2、在攪拌條件下逐步向上述含硝化棉的高分子溶膠中加入含有乳化劑的水溶液，經(jīng)過充分乳化后得到內(nèi)相為水溶液、外相為高分子溶膠的高分子乳液；所述的乳化劑為表面活性劑，所述的含乳化劑的水溶液質(zhì)量濃度為0.002-0.5%，含乳化劑的水溶液用量為含硝化棉的高分子溶膠體積的0.1-1.0倍。
[0009]步驟3、在攪拌條件下往高分子乳液中加入含分散劑的水溶液進(jìn)行分散，高分子乳液經(jīng)過二次分散形成球形液滴；所述的分散劑為阿拉伯膠、骨膠、甲基纖維素、聚乙二醇、聚乙烯醇、明膠中的一種，分散劑的水溶液質(zhì)量濃度為0.05-1.0%，分散劑的水溶液用量為含硝化棉的高分子溶膠體積的1-3倍。
[0010]步驟4、在攪拌條件下往步驟3得到的物料體系中加入水或水溶液，高分子乳液的液滴逐步硬化形成含能高分子顆粒；所述的水溶液是指含分散劑或乳化劑的水溶液，所述的水或水溶液用量為含硝化棉的高分子溶膠體積的15-100倍。
[0011]步驟5、經(jīng)過分離、干燥后得到含能高分子微球。
[0012]其中步驟I至步驟4均是在室溫下進(jìn)行。
[0013]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點(diǎn)為:1)本發(fā)明采用乙酸乙酯做溶劑，毒性較小。2)本發(fā)明的方法是在室溫下操作，同時(shí)制備工藝更簡單，更安全，大幅度提高了生產(chǎn)效率。3)發(fā)明的方法不經(jīng)過溶劑蒸餾，僅通過加入水溶液分散即可成型，能耗大幅度降低。4)僅通過溶劑比例和乳化劑就可以很好地控制成品顆粒的粒徑，比傳統(tǒng)工藝更容易控制。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為實(shí)施例2所制備的硝化棉微球的粒度分布柱狀圖。
[0015]圖2為實(shí)施例3所制備的硝化棉微球的粒度分布柱狀圖。
[0016]圖3為實(shí)施例4所制備的硝化棉微球的粒度分布柱狀圖。
[0017]圖4為實(shí)施例5所制備的硝化棉微球的粒度分布柱狀圖。
[0018]圖5為實(shí)施例6所制備的硝化棉微球的粒度分布柱狀圖。
[0019]圖6為實(shí)施例7所制備的硝化棉微球的粒度分布柱狀圖。
[0020]圖7為實(shí)施例8所制備的硝化棉微球的粒度分布曲線圖。
[0021 ]圖8為實(shí)施例9所制備的硝化棉微球由SEM測試得到的形貌圖。
[0022]圖9為實(shí)施例10所制備的硝化棉微球由SEM測試得到的形貌圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]本發(fā)明的含能高分子微球的制備方法，具體為:
[0024]首先，在室溫下將含有硝化棉的含能高分子材料溶解到乙酸乙酯中，然后，在攪拌條件下逐步加入含有乳化劑的水溶液，物料經(jīng)過充分乳化后得到內(nèi)相為水溶液的高分子乳液，接著，在攪拌狀態(tài)下往體系中加入含分散劑的水溶液進(jìn)行分散，高分子乳液形成二次液滴，再往體系中加入水或水溶液，高分子乳液的液滴逐步硬化形成含能高分子顆粒，經(jīng)過分離、干燥后得到成品含能高分子微球。
[0025]具體制備過程:
[0026](I)步驟I為物料溶解過程，在攪拌狀態(tài)下，將含有硝化棉的含能高分子材料溶解到溶劑中形成高分子溶膠。含能高分子材料為含氮量大于等于11.5%、單基藥、雙基藥或含高能炸藥的改性雙基藥中的一種，可以稱其為原料藥。其中高能炸藥為:黑索金、奧克托金等單質(zhì)炸藥。首先，將含有硝化棉的含能高分子材料加入到物料溶解槽或成球反應(yīng)器中，力口入原料藥質(zhì)量的2.0-100倍的乙酸乙酯溶劑進(jìn)行物料溶解。在攪拌狀態(tài)下，原料藥分散并溶解形成高分子溶膠。在加入溶劑之前，可以先加少量的水或水溶液進(jìn)行分散，以防止物料團(tuán)聚并在器壁上粘結(jié)，所加水或水溶液的比例為原料藥質(zhì)量的0-2倍。物料溶解時(shí)間根據(jù)原料種類及顆粒大小來確定，在室溫下溶解時(shí)間為10-180min，最好為20_90min ;物料的溶解過程也可以不加水或水溶液而直接采用乙酸乙酯溶劑溶解。物料溶解過程原料藥和溶劑的加入可以一次加入或分批多次加入。此外，還可以采用單獨(dú)的溶解裝置間歇處理或連續(xù)地制備含有硝化棉的高分子溶膠。[0027](2)步驟2是制備含能高分子乳液的過程，將含有乳化劑的水溶液加入到含有硝化棉的高分子溶膠中進(jìn)行乳化。所述乳化劑是指常用的表面活性劑。所述的表面活性劑可以是非離子型表面活性劑，如等OP或TX系列；還可以是陰離子型表面活性劑，如十二烷基硫酸鈉或十二烷基苯磺酸鈉等；還可以選用陽離子型表面活性劑，如十二烷基三甲基氯化銨、十六烷基三甲基溴化銨等。含乳化劑的水溶液質(zhì)量濃度為0.002-0.5%，含乳化劑的水溶液用量為高分子溶膠體積的0.1-1.0倍。所述的水溶液的加入可以一次加入或多次加入，還可以連續(xù)地加入。乳化過程可以在成球設(shè)備中進(jìn)行，還可以在其他乳化設(shè)備中完成，乳化完成后物料轉(zhuǎn)入成球設(shè)備中。上述過程是在攪拌的條件下進(jìn)行的，攪拌的速度根據(jù)反應(yīng)器的尺寸確定，只要保證乳化均勻即可。
[0028](3)步驟3為分散成球過程，在攪拌條件下往高分子乳液中加入含分散劑的水溶液進(jìn)行分散，高分子乳液經(jīng)過二次分散形成球形液滴；在攪拌狀態(tài)下含硝化棉的高分子乳液由于界面張力的作用形成球形液滴；所述含分散劑的水溶液還可以是上次藥粒成型制備過程中回收并脫除溶劑后的母液，水溶液中加入分散劑對(duì)球形液滴進(jìn)行保護(hù)以防止相互聚集。分散劑的水溶液用量為高分子溶膠體積的1.0-3倍，可以一次性加入，也可以分批加入。分散劑還可以在成球過程中直接加到體系中。分散劑為阿拉伯膠、骨膠、甲基纖維素、聚乙二醇、聚乙烯醇、明膠中的一種。分散劑的水溶液中分散劑的質(zhì)量濃度為0.05-1.0%，分散成球過程所用的時(shí)間最好是在10min-90min ;該過程體系溫度保持室溫即可。攪拌速度根據(jù)成球裝置的體積、攪拌槳葉的形狀以及需要的藥粒尺寸確定，需要小粒徑的成品藥?？梢栽谳^高的攪拌速度下進(jìn)行，反之則需要在較低攪拌速度下進(jìn)行。
[0029](4)步驟4為溶劑浸析過程，完成分散成球后，再往體系中加入水或水溶液，高分子乳液的液滴逐步硬化形成含能高分子顆粒，所述的水溶液是指含分散劑或乳化劑的水溶液，或者是上次藥粒成型制備過程中回收并脫除溶劑后的母液。水或水溶液用量為含硝化棉的高分子溶膠體積的15-100倍，確保球形液滴中的溶劑充分地滲透到水相中。上述所有步驟均是在室溫下進(jìn)行的。
[0030](5)步驟5為物料分離和烘干過程，采用通常的離心分離或過濾的方式將水溶液和固體顆粒分離，分離出來的濾液經(jīng)過溶劑脫除后稱為母液，母液中含有少量的分散劑和乳化劑，可以保存到固定的容器中在下次成球時(shí)作為分散介質(zhì)循環(huán)利用，也可以集中經(jīng)過處理合格后達(dá)標(biāo)排放。濾液中的溶劑脫除方式可以采用常壓蒸餾或者抽真空蒸餾的方式進(jìn)行，回收的溶劑可以進(jìn)行循環(huán)利用。
[0031]將固體藥粒采用常規(guī)的方法進(jìn)行烘干處理，得到成品藥粒。物料分離得到的藥粒可以采用常規(guī)的方式進(jìn)行烘干處理，所用的烘干設(shè)備最好熱空氣、熱水等作為加熱熱源，最高溫度應(yīng)低于100°c，不應(yīng)采用明火和電熱管直接加熱的烘箱，以確保安全。也可以在抽真空狀態(tài)下完成，真空度根據(jù)溶劑種類確定。當(dāng)水分含量小于2%以下時(shí)即可停止烘干。還可以采用連續(xù)烘干設(shè)備處理。有關(guān)烘干和脫水設(shè)備應(yīng)該有良好的防靜電措施以確保安全。
[0032]為了更好地說明本發(fā)明的實(shí)施，下面進(jìn)行舉例闡述，這些過程和工藝條件并不代表發(fā)明的全部，只要不違反本發(fā)明的創(chuàng)新點(diǎn)的措施都可以被采用。
[0033]實(shí)施例1:
[0034]采用2升的三口瓶作為成球反應(yīng)器，選用含氮量為11.5%的含35%水分的硝化棉作為原料藥，將濕的硝化棉加入到反應(yīng)器中，攪拌狀態(tài)下加入10倍于原料藥(折干)質(zhì)量的乙酸乙酯溶劑，即溶劑比為10，在室溫下攪拌溶解60min，得到含硝化棉的高分溶膠。然后連續(xù)地往體系中加入含OP-1O型非離子表面活性劑的水溶液，水溶液中表面活性劑濃度為0.05%，水溶液加入量為含硝化棉的高分子溶膠體積的0.3倍，水溶液加完后繼續(xù)攪拌30min，形成均勻的高分子乳液。接下來，加入含分散劑的水溶液進(jìn)行成球。采用明膠作為分散劑，將2倍于高分子溶膠體積的含有0.5%分散劑的水溶液加入到體系中分散成球。在500rpm的攪拌轉(zhuǎn)速下分散30分鐘,含硝化棉的高分子乳液逐步分散成球狀液滴。接著，再往體系中加入20倍于含硝化棉的高分子溶膠體積的水，使球形液滴逐漸硬化，繼續(xù)在常溫下攪拌30分鐘，將固體藥粒和水溶液進(jìn)行分離，分離出來的水溶液采用常壓蒸餾方式回收溶劑，回收的母液保存起來在下一批制備過程中用來作為成球分散介質(zhì)。分離出來的藥粒，在室溫下晾干并在安全烘箱中50°C干燥24小時(shí)，得到平均粒徑為30微米的球形顆粒。
[0035]實(shí)施例2:
[0036]采用2升的三口瓶作為成球反應(yīng)器，選用含氮量為11.5%的含35%水分的硝化棉作為原料藥，將濕的硝化棉加入到反應(yīng)器中，攪拌狀態(tài)下加入5倍于原料藥(折干)質(zhì)量的乙酸乙酯溶劑，即溶劑比為5，在室溫下攪拌溶解60min，得到含硝化棉的高分溶膠。然后連續(xù)地往體系中加入陽離子表面活性劑十六烷基三甲基氯化銨的水溶液，水溶液中十六烷基三甲基氯化銨濃度為0.002%，水溶液加入量為含硝化棉的高分子溶膠體積的I倍，水溶液加完后繼續(xù)攪拌30min，形成均勻的高分子乳液。接下來，加入含分散劑的水溶液進(jìn)行成球。采用明膠作為分散劑，將2倍于高分子溶膠體積的含有0.05%分散劑的水溶液加入到體系中分散成球。在500rpm的攪拌轉(zhuǎn)速下分散30分鐘,接著,再往體系中實(shí)施例1回收的母液，母液中含有少量膠和表面活性劑，加入的量為含硝化棉的高分子溶膠體積的15倍，使球形液滴逐漸硬化，繼續(xù)在常溫下攪拌30分鐘，將固體藥粒和水溶液進(jìn)行分離。分離出來的藥粒，在室溫下晾干并在安全烘箱中50°C干燥24小時(shí)，得到平均粒徑為52微米的球形顆粒，粒度分布情況見附圖1。
[0037]實(shí)施例3:
[0038]采用與實(shí)施例1類似的基礎(chǔ)工藝條件，僅改變部分物料比例，以含氮量為11.5%N的硝化棉為原料進(jìn)行成球，溶劑比選用5倍，乳化劑濃度為0.2%，含乳化劑的水溶液加入量為含硝化棉的高分子溶膠體積的I倍。采用明膠作為分散劑，分散劑濃度為0.05%，分散劑水溶液加入量為高分子溶膠體積的2倍。溶劑浸析用水量為含硝化棉的高分子溶膠體積的15倍。得到的顆粒平均直徑為24 μ m，粒度分布情況見附圖2。
[0039]實(shí)施例4:
[0040]采用與實(shí)施例1類似的基礎(chǔ)工藝條件，以含氮量為11.5%N的硝化棉為原料進(jìn)行成球，僅改變部分物料比例，溶劑比選用40倍，乳化劑濃度為0.1%，含乳化劑的水溶液加入量為含硝化棉的高分子溶膠體積的0.5倍。采用骨膠作為分散劑，分散劑濃度為0.05%，分散劑水溶液加入量為高分子溶膠體積的I倍。溶劑浸析用水量為含硝化棉的高分子溶膠體積的15倍。得到的顆粒直徑28 μ m，粒度分布情況見附圖3。
[0041]實(shí)施例5:
[0042]采用與實(shí)施例1類似的基礎(chǔ)工藝條件，僅改變部分物料比例，以含氮量為11.5%N的硝化棉為原料進(jìn)行成球，溶劑比選用20倍，乳化劑濃度為0.1%，含乳化劑的水溶液加入量為含硝化棉的高分子溶膠體積的I倍。。采用分子量為2000的聚乙二醇作為分散劑，分散劑濃度為0.05%，分散劑水溶液加入量為高分子溶膠體積的3倍。溶劑浸析用水量為含硝化棉的高分子溶膠體積的15倍。得到的顆粒直徑41 μ m，粒度分布情況見附圖4。
[0043]實(shí)施例6:
[0044]采用與實(shí)施例1類似的基礎(chǔ)工藝條件，僅改變部分物料比例，以含氮量為12.3%N的硝化棉為原料進(jìn)行成球，溶劑比選用20倍，乳化劑濃度為0.1%，含乳化劑的水溶液加入量為含硝化棉的高分子溶膠體積的I倍。采用阿拉伯膠作為分散劑，分散劑濃度為0.25%，分散劑水溶液加入量為高分子溶膠體積的2倍。溶劑浸析用水量為含硝化棉的高分子溶膠體積的15倍。得到的顆粒直徑18 μ m，粒度分布情況見附圖5。
[0045]實(shí)施例7:
[0046]采用與實(shí)施例1類似的基礎(chǔ)工藝條件，僅改變部分物料比例，以含氮量為12.3%N的硝化棉為原料進(jìn)行成球，溶劑比選用60倍，乳化劑濃度為0.025%，含乳化劑的水溶液加入量為含硝化棉的高分子溶膠體積的0.5倍。采用聚乙烯醇作為分散劑，分散劑濃度為
0.25%，分散劑水溶液加入量為高分子溶膠體積的2倍。溶劑浸析用水量為含硝化棉的高分子溶膠體積的15倍。得到的顆粒直徑28 μ m，粒度分布情況見附圖6。
[0047]實(shí)施例8:
[0048]采用與實(shí)施例1類似的基礎(chǔ)工藝條件，僅改變部分物料比例，以含氮量為12.3%N的硝化棉為原料進(jìn)行成球，溶劑比選用60倍，乳化劑濃度為0.025%，含乳化劑的水溶液加入量為含硝化棉的高分子溶膠體積的0.6倍。采用甲基纖維素作為分散劑，分散劑濃度為
0.10%，分散劑水溶液加入量為高分子溶膠體積的2倍。溶劑浸析用水量為含硝化棉的高分子溶膠體積的15倍。得到的顆粒直徑1.5 μ m，粒度分布情況見附圖7。
[0049]實(shí)施例9:
[0050]采用與實(shí)施例1類似的基礎(chǔ)工藝條件，僅改變部分物料比例，以含氮量為11.5%N的硝化棉為原料進(jìn)行成球，溶劑比選用5倍，乳化劑濃度為0.5%，含乳化劑的水溶液加入量為含硝化棉的高分子溶膠體積的0.8倍。采采用明膠作為分散劑，分散劑濃度為0.50%，分散劑水溶液加入量為高分子溶膠體積的2倍。溶劑浸析用水量為含硝化棉的高分子溶膠體積的15倍。得到的顆粒直徑26 μ m，由SEM測試得到的顆粒形貌圖見附圖8。
[0051]實(shí)施例10:
[0052]采用與實(shí)施例1類似的基礎(chǔ)工藝條件，僅改變部分物料比例，以含氮量為11.5%N的硝化棉為原料進(jìn)行成球，溶劑比選用5倍，乳化劑濃度為0.002%，含乳化劑的水溶液加入量為含硝化棉的高分子溶膠體積的0.8倍。采用明膠作為分散劑，分散劑濃度為0.15%，分散劑水溶液加入量為高分子溶膠體積的3倍。溶劑浸析用水量為含硝化棉的高分子溶膠體積的15倍。得到的顆粒直徑26 μ m，由SEM測試得到的顆粒形貌圖見附圖9。
[0053]實(shí)施例11:
[0054]采用2升的三口瓶作為成球反應(yīng)器，選用含硝化棉97%、安定劑1.5%、揮發(fā)分1.5%的單基藥作為原料藥，攪拌狀態(tài)下加入10倍于原料藥質(zhì)量的乙酸乙酯溶劑，在室溫下攪拌溶解60min，然后連續(xù)地往體系中加入陰離子表面活性劑十二烷基硫酸鈉的水溶液，水溶液中十二烷基硫酸鈉濃度為0.1%，含乳化劑的水溶液加入量為含硝化棉的高分子溶膠體積的
0.5倍，加完后繼續(xù)攪拌30min，形成均勻的高分子乳液。接下來，加入分散劑水溶液進(jìn)行成球。阿拉伯膠作為分散劑，分散劑水溶液濃度為0.15%，分散劑的水溶液加入量為高分子溶膠體積的I倍。在500rpm的攪拌轉(zhuǎn)速下分散30分鐘,含硝化棉的高分子乳液逐步分散成球狀液滴。接著，往體系中加入含硝化棉的高分子溶膠體積15倍的水，使球形液滴逐漸硬化，繼續(xù)在常溫下攪拌30分鐘，將固體藥粒和水溶液進(jìn)行分離。分離出來的藥粒，在室溫下晾干并在安全烘箱中50°C干燥24小時(shí)，得到平均粒徑為32微米的球形顆粒。
[0055]實(shí)施例12:
[0056]采用2升的三口瓶作為成球反應(yīng)器，選用含20%硝化甘油的雙基藥作為原料藥，攪拌狀態(tài)下加入2倍于原料藥質(zhì)量的乙酸乙酯溶劑，在室溫下攪拌溶解60min，然后連續(xù)地往體系中加入含0P-10型非離子表面活性劑的水溶液，水溶液中表面活性劑濃度為0.1%，含乳化劑的水溶液加入量為含硝化棉的高分子溶膠體積的I倍，水溶液加完后繼續(xù)攪拌30min，形成均勻的高分子乳液。接下來，加入分散劑水溶液進(jìn)行成球。阿拉伯膠作為分散劑，分散劑水溶液濃度為0.15%，分散劑的水溶液加入量為高分子溶膠體積的2倍。在500rpm的攪拌轉(zhuǎn)速下分散30分鐘,含硝化棉的高分子乳液逐步分散成球狀液滴。接著，再往體系中加入含硝化棉的高分子溶膠體積15倍的水，使球形液滴逐漸硬化，繼續(xù)在常溫下攪拌30分鐘，將固體藥粒和水溶液進(jìn)行分離。分離出來的藥粒，在室溫下晾干并在安全烘箱中50°C干燥24小時(shí)，得到平均粒徑為50微米的球形顆粒。
[0057]作為對(duì)比例:
[0058]采用與實(shí)施例11類似的基礎(chǔ)工藝條件，僅改變部分物料比例，選用含20%硝化甘油的雙基藥作為原料藥進(jìn)行成球，溶劑比選用10倍，乳化劑濃度為0.1%，含乳化劑的水溶液加入量為含硝化棉的高分子溶膠體積的I倍。采用高分子溶膠體積2倍的水進(jìn)行分散成球，水中不加分散劑，最后，再加入所用溶劑體積的15倍的水。得到的顆粒直徑190 μ m。
[0059]作為對(duì)比例:
[0060]采用與實(shí)施例11類似的基礎(chǔ)工藝條件，僅改變部分物料比例，選用含20%硝化甘油的雙基藥作為原料藥進(jìn)行成球，溶劑比選用10倍，乳化時(shí)直接加入與高分子溶膠等體積的水，即不加乳化劑。采用明膠作為分散劑，分散劑濃度為0.05%，分散劑的水溶液加入量為高分子溶膠體積的2倍。再加入含硝化棉的高分子溶膠體積的15倍的水。得到的顆粒直徑 420 μ m。
[0061]實(shí)施例13:
[0062]采用2升的三口瓶作為成球反應(yīng)器，選用含硝化棉50%、安定劑1.0%、硝化甘油25%、黑索今23%、揮發(fā)分1.0%的改性雙基藥作為原料進(jìn)行成球，攪拌狀態(tài)下加入20倍于原料藥質(zhì)量的乙酸乙酯溶劑，在室溫下攪拌溶解60min，然后連續(xù)地往體系中加入陰離子表面活性劑十二烷基硫酸鈉的水溶液，水溶液中十二烷基硫酸鈉濃度為0.1%，含乳化劑的水溶液加入量為含硝化棉的高分子溶膠體積的0.25倍，加完后繼續(xù)攪拌30min，形成均勻的高分子乳液。接下來，加入分散劑水溶液進(jìn)行成球。阿拉伯膠作為分散劑，分散劑水溶液濃度為0.10%，分散劑的水溶液加入量為高分子溶膠體積的2倍。在500rpm的攪拌轉(zhuǎn)速下分散30分鐘，含硝化棉的高分子乳液逐步分散成球狀液滴。接著，再往體系中加入15倍于含硝化棉的高分子溶膠體積的水，使球形液滴逐漸硬化，繼續(xù)在常溫下攪拌30分鐘，將固體藥粒和水溶液進(jìn)行分離。分離出來的藥粒，在室溫下晾干并在安全烘箱中50°C干燥24小時(shí)，得到平均粒徑為32微米的球形顆粒。
[0063]實(shí)施例14-24[0064]采用與實(shí)施例1類似的工藝過程，選用含氮量為12.6%的硝化棉作為原料藥，分別改變?nèi)軇┮宜嵋阴ヅc原料藥質(zhì)量比，乳化劑水溶液質(zhì)量濃度，乳化劑水溶液與高分子溶膠的體積比，分散劑質(zhì)量濃度，分散劑水溶液與高分子溶膠的體積比，浸析用水量與含硝化棉的高分子溶膠體積比，所測球形顆粒平均粒徑如下表所示。
【權(quán)利要求】
1.一種含能高分子微球的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟1、將含有硝化棉的含能高分子材料溶解到乙酸乙酯中，形成含硝化棉的高分子溶膠； 步驟2、在攪拌條件下逐步向上述含硝化棉的高分子溶膠中加入含有乳化劑的水溶液，經(jīng)過充分乳化后得到內(nèi)相為水溶液、外相為高分子溶膠的高分子乳液； 步驟3、在攪拌條件下往高分子乳液中加入含分散劑的水溶液進(jìn)行分散，高分子乳液經(jīng)過二次分散形成球形液滴； 步驟4、在攪拌條件下往步驟3得到的物料體系中加入水或水溶液，高分子乳液的液滴逐步硬化形成含能高分子顆粒； 步驟5、經(jīng)過分離、干燥后得到含能高分子微球。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含能高分子微球的制備方法，其特征在于，步驟I中所述含有硝化棉的含能高分子材料為含氮量大于等于11.5%的硝化棉、單基藥、雙基藥或含高能炸藥的改性雙基藥；所述的乙酸乙酯用量為含能高分子材料質(zhì)量的2.0-100倍。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含能高分子微球的制備方法，其特征在于，步驟2中所述的乳化劑為表面活性劑，所述的含乳化劑的水溶液質(zhì)量濃度為0.002-0.5%，含乳化劑的水溶液用量為含硝化棉的高分子溶膠體積的0.1-1.0倍。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含能高分子微球的制備方法，其特征在于，步驟3中所述的分散劑為阿拉伯膠、骨膠、甲基纖維素、聚乙二醇、聚乙烯醇、明膠中的一種，分散劑的水溶液質(zhì)量濃度為0.05-1.0%，分散劑的水溶液用量為含硝化棉的高分子溶膠體積的1-3倍。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含能高分子微球的制備方法，其特征在于，步驟4中所述的水溶液是指含分散劑或乳化劑的水溶液，所述的水或水溶液用量為含硝化棉的高分子溶膠體積的15-100倍。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含能高分子微球的制備方法，其特征在于，步驟I至步驟4均是在室溫下進(jìn)行。
【文檔編號(hào)】B01J13/02GK103521149SQ201310471020
【公開日】2014年1月22日 申請(qǐng)日期:2013年10月10日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月10日
【發(fā)明者】藺向陽, 王萍 申請(qǐng)人:南京理工大學(xué)