[發明專利]一種HTPB基大分子鈍感劑及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202011458218.3
• 申請日: 2020-12-11
• 公開（公告）號: CN112552132B
• 公開（公告）日: 2021-09-28
• 發明（設計）人: 張天福;李洋;龐愛民;王鵬;吳世曦;李忠友;姚南
• 申請（專利權）人: 湖北航天化學技術研究所
• 主分類號: C06B23/00
• 分類號: C06B23/00;C08F8/34;C08F136/06;C06B33/08
• 代理公司: 北京天盾知識產權代理有限公司 11421
• 代理人: 張彩珍

本發明公開了一種HTPB基大分子鈍感劑及其制備方法，該鈍感劑的結構式為其中：a+x+y+c＝1，0.2≤x+y≤0.6，0a,x,y,c1；n＝18～32之間的整數，m＝55～148之間的整數。合成過程：以端羥基聚丁二烯為原料，加入飽和長鏈烷基硫醇和引發劑，進行“巰基?烯”點擊化學反應。該鈍感劑通過提高分子量和采用高強度的化學鍵接，既保持了長鏈烷烴鈍感劑降低PBX炸藥感度的特點，又增強了長鏈烷烴鈍感劑與HTPB粘合劑之間的物理相容性，實現抑制其熔融相變后的遷移，大幅降低PBX炸藥的滲油率，從本質上解決了石蠟類長鏈烷烴鈍感劑與HTPB粘合劑之間的相容性問題。

技術領域

本發明涉及復合含能材料制備技術領域，具體涉及一種澆注PBX用HTPB基大分子鈍感劑及其制備方法和應用。

背景技術

高能混合炸藥的鈍感性是影響彈藥毀傷效率、安全性、環境適應能力的根本原因。

通過總結分析高能鈍感炸藥領域的研究成果，端羥基聚丁二烯(HTPB)基聚合物粘結炸藥(PBX)因其綜合性能優異而成為高能鈍感炸藥的典型代表。其中，石蠟(長鏈烷烴，通式為C_nH_2n+2)在該體系中的降感效果方面具有明顯的優勢(火炸藥,1993(1):20-23；US8216404,2012)，其含量與炸藥鈍感性具有正相關性，石蠟含量越高，炸藥鈍感性越強，但也有一些不足制約著石蠟的應用。如，石蠟屬于飽和長鏈烷烴小分子(分子量通常＜1000g/mol)與HTPB粘合劑兩者間物理相容性較差(Arab Journal for Science andEngineering,2016,41:4683-4690)，在炸藥體系中不能均勻分布，在較高環境溫度(約70℃)下易熔融遷移、出現“滲油”的現象，造成石蠟的鈍感效果降低，影響了炸藥本身的力學強度、感度和環境適應能力(Journal of Energetic Materials,2016,34:26-37)，最終嚴重降低了武器彈藥的儲存性能、安全性能及低易損性能。

為了使石蠟的降感效果得到更好的發揮，研究人員進行了多種的嘗試，也取得了一些成果。如，采用膨脹石墨對石蠟進行改性(EnergyFuels 2018,32:4016-4024)，利用膨脹石墨中微孔對石蠟的強吸附作用，增加石蠟與HTPB粘合劑的相容性，限制其在炸藥中的遷移；構筑含二脲結構的支撐骨架，經吸附作用將石蠟組裝到骨架中(CN106281237,2016；RSC Advances 2018,8:1047-1054)，通過骨架在HTPB粘合劑中良好的分散性實現石蠟的均勻分散，抑制石蠟在炸藥中的“滲油”現象；以聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氨酯、酚醛樹脂為壁材，以石蠟為芯材，采用微膠囊技術構筑石蠟微膠囊(CN106365931,2016；Journalof Thermal Analysis and Calorimetry 2019,135:2125-2136；Journal of AppliedPolymer Science 2018,135:46222)，利用膠囊壁材與HTPB粘合劑之間良好的相容性間接實現炸藥中石蠟與HTPB粘合劑體系之間的相容，同時利用膠囊的阻隔作用限制石蠟在炸藥中的遷移。雖然上述研究獲得了一些新型石蠟鈍感劑，對改善石蠟與HTPB粘合劑體系之間的相容性、抑制其遷移有一定的促進作用，但是其本質均是從分子間較弱的物理作用力出發提出的改進措施，而在溫度交變和壓縮、沖擊等應力刺激下，該作用力強度會減弱，在某些情況下上述新型石蠟鈍感劑的使用仍會受到限制。

因此，如何進一步改進石蠟類鈍感劑與HTPB粘合劑體系之間的相容性、抑制其熔融相變后的遷移，仍是今后HTPB基PBX中石蠟鈍感劑的重要方向之一。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是克服背景技術的不足，提供一種HTPB基大分子鈍感劑及其制備方法和應用，所述HTPB基大分子鈍感劑采用長鏈烷烴化學鍵接到HTPB側鏈的乙烯基結構所得，用于PBX炸藥組分中。