[發明專利]一種基于聚氨酯多孔材料的環保燃燒型煙幕劑

有效

• 申請號: 202011485049.2
• 申請日: 2020-12-16
• 公開（公告）號: CN112939713B
• 公開（公告）日: 2022-01-04
• 發明（設計）人: 束慶海;姚嬡嬡;呂席卷;鄒浩明;杜君宜;束紅年
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: C06D3/00
• 分類號: C06D3/00;C08G18/66;C08G18/48;C08G18/32;C08G18/67;C08G101/00
• 代理公司: 北京保識知識產權代理事務所(普通合伙) 11874
• 代理人: 汪浩

本發明公開了一種基于聚氨酯多孔材料的環保燃燒型煙幕劑，屬于煙幕劑用于電磁屏蔽技術領域，以多元醇和異氰酸酯為原料，采用全水成泡技術制備聚氨酯多孔材料，然后將其與鎂粉、鋁粉、聚四氟乙烯和鄰苯二甲酸酐等按照一定比例復合并壓制藥柱，得到壓裝密度約為1.15g/cm3的燃燒型煙幕劑。與傳統的煙幕劑相比，本發明所得煙幕劑具有易于點燃、產煙量大、持續時間長、污染小的優點，在X波段的電磁屏蔽效率可達30dB，紅外透過率接近于0％，具有良好的電磁屏蔽效果。

技術領域

本發明涉及煙幕藥劑制備技術領域，涉及一種基于聚氨酯多孔材料的環保燃燒型煙幕劑用于電磁屏蔽。

背景技術

信息化戰爭使精確制導武器占彈藥總量的比例越來越大，與之相應的電磁對抗彈藥也隨之升級換代，煙幕作為重要的對抗手段在現代信息化戰爭中發揮著愈來愈重要的作用。近年來，各國研究的燃燒型煙幕劑主要有兩種，分別是赤磷基發煙劑與改進HC類煙幕劑。雖然赤磷、六氯乙烷等煙幕劑燃燒所產生的煙幕在較寬的頻率波段內(如可見光、近紅外波段)具有良好的電磁屏蔽效果，但在中紅外和X波段的干擾效果并不明顯，并且其產生的煙幕在對環境污染和人體致癌、不易儲存和運輸等方面存在很大的缺點。

一般來講，煙幕藥劑需要有一定的壓裝密度。對于傳統的煙幕劑，壓裝密度過小難于壓裝成型，壓裝密度過大則不易點燃和燃燒，并且燃燒之后反應快，使得煙幕持續時間短，造成電磁屏蔽性能差。與HC煙幕劑相比，以鄰苯二甲酸酐為發煙劑的煙幕藥劑不會產生有害氣體，是一種環保型煙幕劑的制備方法。然而，以鄰苯二甲酸酐作為發煙劑難燃且燃燒時間短，其屏蔽效率約為HC配方的60％。聚氨酯多孔材料是一類應用廣泛的高分子材料，其最大的特點是易于燃燒，因而現階段對于聚氨酯多孔材料的研究多是以阻燃為研究熱點。

結合聚氨酯多孔材料易燃且燃燒時間持久的特點，將其作為基體材料與鄰苯二甲酸酐環保型煙幕配方復合，得到基于聚氨酯多孔材料的環保燃燒型煙幕劑，旨在得到安全性高、易于燃燒、產煙時間持久、電磁屏蔽效果良好的煙幕劑，尚未見有公開報道。

發明內容

本發明為解決上述問題，而提出的一種基于聚氨酯多孔材料的環保燃燒型煙幕劑。

為了實現上述目的，本發明采用了如下技術方案：

一種基于聚氨酯多孔材料的環保燃燒型煙幕劑，制備方法如下：

(1)將5～10g去離子水、0.2g胺類催化劑、1～2g泡沫穩定劑和100g多元醇以500r/min的轉速機械攪拌至混合均勻得到A組分；

(2)將0.2g辛酸亞錫加入A組分以500r/min的轉速攪拌至混合均勻得到B組分，然后向B組分中加入160～180g甲苯二異氰酸酯以2000r/min的轉速快速攪拌5～8s得到泡沫中間體倒入模具中待其固化后置于烘箱在80～90℃條件下10～15min完成成型過程得到聚氨酯多孔材料；

(3)將所得聚氨酯多孔材料放入粉碎機中粉碎成為毫米級微粒，將鱗片狀鄰苯二甲酸酐在烘箱中干燥后采用球磨機以300r/min的轉速將其磨成微米級粉末；

(4)將5～15g聚氨酯多孔材料、40～50g鄰苯二甲酸酐粉末、10～25g鋁粉、15～20g鎂粉和25～40g聚四氟乙烯放入球磨機以50r/min的轉速混合3h得到分布均勻的混合物；

(5)將80g所得混合物放入直徑為100mm的模具中，在10MPa的壓力下保壓10min得到基于聚氨酯多孔材料的環保燃燒型煙幕劑。

優選的，所述胺類催化劑為三乙烯二胺、三乙胺和三乙醇胺的一種或任意組合，所述泡沫穩定劑為硅酮穩定劑和硅酮聚醚共聚物穩定劑中的一種或任意組合，所述多元醇為聚醚多元醇或聚醚多元醇與植物多元醇的混合物。

優選的，所述鋁粉、鎂粉的粒徑為10～20μm，所述聚四氟乙烯的分子量為5000～20000。

優選的，球磨工藝中鋼球和物料的質量比為4：1。