[發(fā)明專利]一種丁羥復(fù)合固體推進(jìn)劑與發(fā)動機(jī)殼體的剝離方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810839187.2
• 申請日: 2018-07-27
• 公開（公告）號: CN109092852B
• 公開（公告）日: 2021-06-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王建華;袁俊明;劉玉存;于雁武;柴濤;劉登程;荊蘇明;王益友
• 申請（專利權(quán)）人: 中北大學(xué)
• 主分類號: B09B3/00
• 分類號: B09B3/00;B09B5/00
• 代理公司: 山西五維專利事務(wù)所(有限公司) 14105
• 代理人: 茹牡花;何翠霞

本發(fā)明涉及一種丁羥復(fù)合固體推進(jìn)劑與發(fā)動機(jī)殼體的剝離方法，目的是為了解決現(xiàn)有的方法安全隱患大、處理經(jīng)濟(jì)成本高、需要專用的設(shè)備且作業(yè)效率低的技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：先將裝有丁羥復(fù)合固體推進(jìn)劑的廢舊發(fā)動機(jī)殼體浸泡在N，N?二甲基甲酰胺中，將丁羥復(fù)合固體推進(jìn)劑中包裹的高氯酸銨和炸藥黑索金溶解至N，N?二甲基甲酰胺溶劑中，使丁羥復(fù)合固體推進(jìn)劑不具有燃燒與爆炸的危險，達(dá)到推進(jìn)劑銷爆的目的；然后采用機(jī)械切割的方式將浸泡后的丁羥復(fù)合固體推進(jìn)劑從殼體中剝離出來；本發(fā)明操作簡單，成本低，作業(yè)效率高，大大降低了丁羥復(fù)合固體推進(jìn)劑剝離過程中的危險性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種丁羥復(fù)合固體推進(jìn)劑與發(fā)動機(jī)殼體的剝離方法。

背景技術(shù)

丁羥復(fù)合固體推進(jìn)劑使用HTPB作為粘接劑，將氧化劑(AP)和Al粉充分混合后與交聯(lián)劑混合并澆注于火箭發(fā)動機(jī)當(dāng)中，也可添加炸藥如黑索金等，HTPB預(yù)聚體與交聯(lián)劑(TDI)發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)，最后形成橡膠態(tài)推進(jìn)劑。所形成的推進(jìn)劑具有彈性，與發(fā)動機(jī)緊密結(jié)合不易脫落，并且其成本低，性能好，尤其在高固體含量下，仍具有較好的工藝性能和力學(xué)性能，因此在20世紀(jì)70年代以后得到迅速發(fā)展。然而，由于推進(jìn)劑的主體骨架為高分子材料，在與推進(jìn)劑的其它成分共存時容易老化，因此其貯存壽命不長，一般為5-7a。隨著武器系統(tǒng)的更新?lián)Q代，過期的推進(jìn)劑連同導(dǎo)彈會被一起淘汰。時至今日，各軍事大國每年待處理的丁羥推進(jìn)劑可達(dá)上千噸，而且數(shù)量在不斷增長，而我國早期生產(chǎn)的一批使用該推進(jìn)劑的戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈也即將服役期滿。廢棄的復(fù)合推進(jìn)劑由于其特殊性能，具有燃燒和爆炸特性，有的甚至有毒性，儲存時具有潛在的危險。因此，必須對其進(jìn)行安全、及時、有效的處理。若不將它們盡快處理或利用，勢必成為武器裝備和國防科技發(fā)展的障礙，成為巨大的安全隱患。

由于HTPB推進(jìn)劑是橡膠態(tài)推進(jìn)劑，具有彈性，與發(fā)動機(jī)殼體緊密結(jié)合不易脫落，但由于其含能材料的特殊性，不允許使用過于激烈的方法來切割，否則容易使固體推進(jìn)劑發(fā)熱、燃燒、爆燃或爆炸，因而需要設(shè)計(jì)合理的方法來切割推進(jìn)劑，以實(shí)現(xiàn)推進(jìn)劑和發(fā)動機(jī)殼體的安全分離，在推進(jìn)劑回收技術(shù)領(lǐng)域常把此剝離技術(shù)稱為預(yù)處理技術(shù)。目前推進(jìn)劑剝離的主要方法有高壓水射流清除技術(shù)、液氮切割法和高低溫溫度循環(huán)法等。

高壓水射流清除技術(shù)，其原理是利用高壓將水通過噴嘴噴射在推進(jìn)劑的表面，使推進(jìn)劑脫離火箭發(fā)動機(jī)外殼，蔣大勇[高壓水射流切割HTPB推進(jìn)劑的實(shí)驗(yàn)分析，解放軍理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)2013年，14(4)：430－435]和朱左明[高壓水射流清理HTPB推進(jìn)劑的廢藥廢水組分含量分析，化學(xué)推進(jìn)劑與高分子材料，2013，11(2)：89－92]對高壓水射流處理HTPB固體推進(jìn)劑的安全性進(jìn)行了分析，在相應(yīng)條件下，使用高壓水射流清理出發(fā)動機(jī)殼體內(nèi)的推進(jìn)劑是安全可行的。但采用高壓水射流切割技術(shù)存在安全隱患，英國皇家軍械研究發(fā)展中心用水流速度為1610m/s沖擊一塊含有91％的RDX和9％石蠟的試樣時發(fā)生爆炸，雖然目前還沒有使用高壓水槍沖擊引爆HTPB推進(jìn)劑的報道，但密蘇里大學(xué)報道水流沖擊速度1500～2000m/s是PBX試樣的臨界起爆水流速度，能否起爆還與出口壓力等其他參數(shù)有關(guān)。

液氮切割法利用高壓低溫液氮以很高的速度從小孔噴嘴噴出，將藥塊打碎，該技術(shù)可安全、環(huán)保地粉碎固體推進(jìn)劑，在粉碎過程中不會使固體推進(jìn)劑發(fā)熱、燃燒、爆燃或爆炸，而且無廢液排放，不會造成二次污染。但液氮切割裝置昂貴，回收經(jīng)濟(jì)成本較高。

高低溫溫度循環(huán)法是指將推進(jìn)劑置于低溫環(huán)境中冷凍，然后升溫至室溫，如此循環(huán)多次，使得推進(jìn)劑內(nèi)部產(chǎn)生分布不均的熱應(yīng)力，從而產(chǎn)生裂紋，最終破裂為小碎塊。然而高低溫循環(huán)技術(shù)并不能直接將橡膠充分破碎，而是和粉碎機(jī)聯(lián)合起來進(jìn)行應(yīng)用，說明單一的高低溫循環(huán)技術(shù)達(dá)到丁羥推進(jìn)劑從殼體中充分剝離、粉碎的可行性較小。

上述方法存在較大的安全隱患，且處理經(jīng)濟(jì)成本高，需要專用的設(shè)備，作業(yè)效率低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有的丁羥復(fù)合固體推進(jìn)劑剝離方法存在的安全隱患大、處理經(jīng)濟(jì)成本高、需要專用的設(shè)備且作業(yè)效率低的技術(shù)問題，提供一種丁羥復(fù)合固體推進(jìn)劑與發(fā)動機(jī)殼體的剝離方法。