(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201811597646.7
(22)申请日 2018.12.26
(71)申请人 湖北航天化学技术研究所
地址 441003 湖北省襄阳市樊城区156信箱
清河路58号
(72)发明人 王鹏 李忠友 李彦荣 张天福
熊伟强
(74)专利代理机构 北京天盾知识产权代理有限
公司 11421
代理人 张彩珍
(51)Int.Cl.
C06B 23/00(2006.01)
C06B 33/08(2006.01)
C06D 5/06(2006.01)
(54)发明名称
一种高爆热含铝及其制备方法
(57)摘要
提供了一种高爆热含铝，包括下列质量
～20％；固化剂：0.5～5％；主：35～80％；铝
粉：10～40％，其中含端基官能团液体氟橡胶为
数均分子量为2000～18000的端羧基液体氟橡胶
或端羟基液体氟橡胶；固化剂为异氰酸酯类固化
剂或环氧树脂固化剂；主为RDX、HMX、CL -20、
TATB、FOX -7、LLM -105的中一种或多种组合；铝粉
的粒径为50nm～100um。本发明配方可显著提高
的爆热。权利要求书1页 说明书4页CN 109438145 A 2019.03.08
C N 109438145
A
1.一种高爆热含铝，其特征在于，包括下列质量百分比含量的组分：
含端基官能团液体氟橡胶：5～20％；
固化剂：0.5～5％；
主：35～80％；
铝粉：10～40％。
2.根据权利要求1所述的高爆热含铝，其特征在于，所述含端基官能团液体氟橡胶为数均分子量为2000～18000的端羧基液体氟橡胶或端羟基液体氟橡胶。
3.根据权利要求2所述的高爆热含铝，其特征在于，所述固化剂为异氰酸酯类固化剂或环氧树脂固化剂。
4.根据权利要求3所述的高爆热含铝，其特征在于，所述主为RDX、HMX、CL -20、TATB、FOX -7、LLM -105的中一种或多种组合。
5.根据权利要求1所述的高爆热含铝，其特征在于，所述铝粉的粒径为50nm～100um。
6.一种如权利要求1-5中任一权利要求所述的高爆热含铝的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)、按质量百分比含量称取各原料；
(2)、将含端基官能团液体氟橡胶用丙酮溶解；
(3)、将主体、铝粉加入到溶解的含端基官能团液体氟橡胶中，搅拌均匀；
(4)、将固化剂加入到步骤(3)制备的混合物中，搅拌均匀；
(5)、将制备的物料用真空浇注的方式装入模具中，脱除料浆中夹带的溶剂及少量空气，然后加热固化成型。
7.如权利要求6所述的高爆热含铝的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中氟橡胶与丙酮的质量比为1:1。
8.如权利要求6所述的高爆热含铝的制备方法，其特征在于，所述步骤(5)中的加热固化成型的温度为65℃。
权 利 要 求 书1/1页CN 109438145 A
一种高爆热含铝及其制备方法
技术领域
[0001]本发明总体地属于军用混合技术领域，具体地涉及一种高爆热含铝及其制备方法。
背景技术
[0002]随着、炮弹、导弹等武器弹药对高效毁伤威力的更高需求，军用混合也朝着高爆热、高毁伤威力的方向发展。含铝具有高爆热、高爆温、释放化学能时间长、作战能力高等突出等优异特性，成为军用混合的一个重要系列，广泛应用于对空武器弹药、水下武器弹药、对舰武器弹药及空对地武器弹药。含铝常用的粘结剂为惰性粘结剂，包括惰性的高聚物、钝感剂等，虽然具有良好
的钝感包覆的效果，但难以有效提高铝粉的燃烧反应率。与惰性粘结剂相比，由于氟橡胶中的F元素可与Al发生放热化学反应，使用氟橡胶作为粘结剂可显著提高含铝的爆热。常用的固体氟橡胶粘结剂如Viton橡胶、F26、F246、F23等系列氟橡胶，具有良好的耐高温、耐老化性、良好的物理机械性，这些固体氟橡胶可作为粘结剂，用于压装型含铝的制备。但由于固体氟橡胶具有较高的玻璃化温度、模量及硬度，致使含铝的压制成型制备工艺不佳，通常需在较高的温度(≥80℃)和压力(≥200MPa)下压制。
[0003]含端基官能团液体氟橡胶继承了传统固体氟橡胶优异的耐高温、耐老化等性能，与固体氟橡胶相比，分子量大幅降低，这使得其加工性能大幅提升，更加利于利用。含端基官能团液体氟橡胶常温下具有流动性，可与含端基的聚丁二烯橡胶(HTPB)一样，发生化学交联固化成型，用于含铝的制备，提高了含铝的成型性。与惰性的高聚物HTPB粘结剂相比，使用含端基官能团液体氟橡胶作为粘结剂有助于提高含铝的爆热。
发明内容
[0004]本发明的目的在于，提供一种高爆热含铝及其制备方法，本发明的高爆热含铝通过使用可交联固化的含端基官能团液体氟橡胶作为粘结剂，增强了铝粉的燃烧反应率，显著提高了含铝的爆热；同时浇注-固化成型工艺制备含铝，具有良好的成型工艺。
[0005]本发明的技术方案是，一种高爆热含铝，包括下列质量百分比含量的组分：含端基官能团液体氟橡胶：5～20％；固化剂：0.5～5％；主：35～80％；铝粉：10～40％。[0006]含端基官能团液体氟橡胶是含有强电负性的氟原子，氟原子容易从还原性金属Al 处接受电子并释放出氟，并将Al氧化生成AlF3，并放出热量。与Al氧化生成Al2O3相比，生成AlF3的反应容易发生，且放出的反应热更高。因此，在含铝中加入氟橡胶，有助于提高的爆热。
[0007]进一步的，上述含端基官能团液体氟橡胶数均分子量为2000～18000的为端羧基液体氟橡胶或端羟基液体氟橡胶。
[0008]更进一步的，上述固化剂为异氰酸酯类固化剂或环氧树脂固化剂。
[0009]还进一步的，上述主为RDX、HMX、CL-20、TATB、FOX-7、LLM-105的中一种或多种组合。
[0010]进一步的，上述铝粉粒径为50nm～100um。
[0011]本发明还提供了上述高爆热含铝的制备方法，包括以下步骤：
[0012](1)、按质量百分比含量称取各原料；
[0013](2)、将含端基官能团液体氟橡胶用丙酮溶解；
[0014](3)、将主体、铝粉加入到溶解的含端基官能团液体氟橡胶中，搅拌均匀；[0015](4)、将固化剂加入到步骤(3)制备的混合物中，搅拌均匀；
[0016](5)、将制备的物料用真空浇注的方式装入模具中，脱除料浆中夹带的溶剂及少量空气，然后加热固化成型。
[0017]进一步的，上述述步骤(2)中氟橡胶与丙酮的质量比为1:1。
[0018]进一步的，上述步骤(5)中的加热固化成型的温度为65℃。
[0019]本发明与现有技术相比，具有如下有益效果：
[0020]本发明高爆热含铝中的含氟粘结剂用于含铝时，与采用惰性粘结剂HTPB 的含铝相比，可提高爆热4～7％；与采用固体氟橡胶粘结剂相比，可利用浇注-固化工艺制备含铝，具有良好的制备工艺。
具体实施方式
[0021]为了使本领域技术人员更好地理解本发明，下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
[0022]实施例1
[0023]一种高爆热含铝，配方参见表1。
[0024]表1实施例1的高爆热含铝配方
[0025]
[0026]上述高爆热含铝的制备方法包括以下步骤：
[0027]步骤(1)：按照表1的配方称取原料；
[0028]步骤(2)：将端羧基液体氟橡胶用丙酮溶剂进行搅拌溶解，两者的质量比为1:1；[0029]步骤(3)：将Al、RDX分别加入到液体氟橡胶中，搅拌混合均匀。
[0030]步骤(4)：将固化剂环氧树脂E44加入到混合物料中，搅拌均匀。
[0031]步骤(5)：将制备的物料用真空浇注的方式装入模具中，脱除料浆中夹带的丙酮溶剂及少量空气，然后放入65℃高温烘箱中加热固化成型。
[0032]对制得的产品进行性能测试，测试结果如下：
[0033]本发明实施例制备的含铝爆热6845kJ/kg，与采用HTPB粘结剂的相同配方PBXN-109爆热6430kJ/kg相比，本发明制备的含铝爆热增加了6.45％。
[0034]实施例2
[0035]一种高爆热含铝，配方参见表2。
[0036]表2实施例2的高爆热含铝配方
[0037]
[0038]上述高爆热含铝的制备方法包括以下步骤：
[0039]步骤(1)：按照表2的配方称取原料；
[0040]步骤(2)：将端羟基液体氟橡胶用丙酮溶剂进行搅拌溶解，两者的质量比为1:1；[0041]步骤(3)：将Al、HMX分别加入到液体氟橡胶中，搅拌混合均匀。
[0042]步骤(4)：将固化剂HDI三聚体加入到混合物料中，搅拌混合均匀。
[0043]步骤(5)：将制备的物料用真空浇注的方式装入模具中，脱除料浆中夹带的丙酮溶剂及少量空气，然后放入65℃高温烘箱中加热固化成型。
[0044]对制得的产品进行性能测试，测试结果如下：
[0045]本发明实施例制备的含铝爆热实测7420kJ/kg，与采用HTPB粘结剂的相同配方的爆热7130kJ/kg相比，本发明制备的含铝爆热增加了4.1％。
[0046]实施例3
[0047]一种高爆热含铝，配方参见表3。
[0048]表3实施例3的高爆热含铝配方
[0049]
[0050]上述高爆热含铝的制备方法包括以下步骤：
[0051]步骤(1)：按照表3的配方称取原料；
[0052]步骤(2)：将端羟基液体氟橡胶用丙酮溶剂进行搅拌溶解，两者的质量比为1:1；[0053]步骤(3)：将Al、FOX-7、RDX分别加入到液体氟橡胶中，搅拌混合均匀。
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