[发明专利]一种基于双层包覆设计的奥克托金界面调控方法

说明书

本发明公开了一种基于双层包覆设计的奥克托金界面调控方法，包括以下步骤：(1)用乙醇对奥克托金清洗，得到清洗后的奥克托金；(2)将儿茶酚类物质溶解于碱性溶液中得到儿茶酚类物质碱性溶液；(3)将奥克托金置于所述的儿茶酚类物质碱性溶液中搅拌0.1～24h得混合分散液；(4)将混合分散液进行抽滤清洗，在温度50～80℃下干燥0.1～24h，得到改性奥克托金材料；(5)将高温石蜡和改性奥克托金材料加入到盛有石油醚的烧杯中，加热至50～60℃至石油醚挥发，得到双层包覆的奥克托金。该方法设计采用双层包覆设计，以温度作为诱发界面性能变化的条件，实现对奥克托金界面性能进行调控。

技术领域

本发明涉及军用含能材料加工技术领域，具体涉及一种基于双层包覆设计的奥克托金界面调控方法。

背景技术

奥克托金(英文简写为HMX)是目前应用广泛的二代炸药，具有爆速高、颗粒密度高等特点，目前在现役军用炸药以及推进剂中都有着广泛的应用。而浇注PBX是制备军用安全弹药的常用的工艺方法，其原理是采用高分子作为粘接剂，对含能的固相组分进行粘接，具体过程首先是将固相组分与粘接剂混合，通常采用捏合搅拌的方法使组分混合均匀，然后通过真空浇注的方法将其加入到模具中，然后再经过固化过程，实现对粘接剂组分的固化成型。其中在捏合、浇注过程中需要混合组分具有较好的流动性，同时又要求非含能或含能较低的粘接剂组分的含量低，这就要求固相组分与粘接剂之间的界面相容性较弱，润湿性较差，即吸附态的粘接剂流动相足够小，这就要求固相颗粒表面呈现对粘接剂的疏液性；而在浇注PBX固化过程中，为了提升粘接剂对固相组分的粘接效果，这就要求在粘接剂固化过程中，粘接剂对固相颗粒的润湿性较好，即固相颗粒表面呈现对粘接剂的亲液性。因此，在浇注PBX制备过程中，捏合搅拌过程与固化过程对固相颗粒的界面性能的要求是相反的，目前还没有可以实现固相炸药颗粒由疏液态向亲液态的转变，同时又不影响浇注PBX的使用的有效方法。

发明内容

本发明的目的是解决上述技术问题，提供一种基于双层包覆设计的奥克托金界面调控方法，该方法设计采用炸药颗粒的双层包覆设计，其中内层表面性质是亲液性，外层表面性质呈现疏液性，其中亲液包覆层使用儿茶酚类物质进行包覆，疏液层采用高温石蜡进行包覆，双层包覆后的奥克托金在捏合、浇注过程中，由于石蜡的疏液性，可以提升浇注PBX的流变性，而在固化过程中，先升高温度至石蜡熔点以上，并保温一段时间，此时石蜡包覆层剥离，从而可以实现内层亲液层与粘接剂的充分润湿，从而可以提升粘接剂对固相颗粒的粘接性能，实现对奥克托金界面性能的调控。

为了达到上述的技术效果，本发明采取以下技术方案：

本发明提供了一种基于双层包覆设计的奥克托金界面调控方法，包括以下步骤：(1)用乙醇对奥克托金浸泡清洗，然后抽滤烘干，得到清洗后的奥克托金；(2)将儿茶酚类物质溶解于碱性溶液中得到儿茶酚类物质碱性溶液，完全溶解后溶液的pH值大于7；(3)将奥克托金置于所述的儿茶酚类物质碱性溶液中并搅拌0.1～24h得混合分散液；(4)将所述混合分散液进行抽滤清洗，然后使用蒸馏水清洗，接着在温度50～80℃下干燥0.1～24h，得到改性奥克托金材料；(5)将高温石蜡和改性奥克托金材料加入到盛有石油醚的烧杯中，加热至50～60℃至石油醚挥发完全，得到双层包覆的奥克托金。

进一步的，所述步骤(2)中碱性溶液选自三羟甲基氨基甲烷碱性缓冲溶液、碳酸氢钠溶液、氨水、氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液中的一种，所述碱性溶液的pH为8～11。在发明中，碱性溶液是为了让儿茶酚物质形成氧化物，可在碱性环境中形成聚合反应。碱性溶液的pH为8～11，若pH大于11，则儿茶酚物质过快发生氧化与聚合，不利于形成均匀的包覆层；若碱性溶液的pH小于8，则儿茶酚发生氧化较慢或不发生氧化，聚合反应较差；因此，本发明中碱性溶液的pH值为8～11。

进一步的，所述步骤(2)中儿茶酚类物质为盐酸多巴胺，所述的儿茶酚类物质碱性溶液为浓度0.1g/L～20g/L的盐酸多巴胺溶液。在本实施方案中，所述的儿茶酚类物质选用盐酸多巴胺，是由于此物质价廉，且易存储。