一种采用物理混合法复合改性含能材料的方法

本发明涉及含能材料复合改性，尤其是一种采用物理混合法复合改性含能材料的方法。

背景技术：

1、含能材料是一类亚稳态化合物或混合物，近几年被广泛应用在炸药、推进器制造、航空航天领域。2,4,6-三硝基苯酚(tnp)又名苦味酸，是一种黄色或白色针状结晶粉末，蕴含巨大的能量，在受到摩擦、撞击容易发生爆炸。并且，这种硝基含能物质对人体造成巨大危害，吸入或者接触可引起头痛、恶心、头晕、吞咽困难、腹泻、呕吐、休克、抽搐或死亡等，对生物的神经中枢系统造成不可逆伤害，在环境中难降解和吸附，会对水体中的生物造成巨大危害。

2、tnp可以用于制造炸药、染料、火柴，在沸点300℃发生爆炸，储存不当会引起火灾和爆炸事故发生，并且在储存过程中接触金属会生成更敏感的苦味酸盐引起爆炸事故。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是：克服现有技术中之不足，提供一种采用物理混合法复合改性含能材料的方法，本发明在改性过程中，使用钝感剂和乳化剂复合改性的方法来降低苦味酸在受热条件下分解的危险性；其中，使用的钝感剂是塑性较好且较为经济便利的蜡类钝感剂微晶蜡，乳化剂使用目前常用于乳化炸药领域的油包水乳化剂山梨醇酐油酸酯。

2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

3、一种采用物理混合法复合改性含能材料的方法，具体包括以下步骤：

4、步骤s1、称取钝感剂放置在三口烧瓶中，并将烧杯放入80℃的油浴锅内搅拌均匀，再将熔融状态的钝感剂倒入烧杯中移至80℃的鼓风干燥箱保温备用；

5、步骤s2、称取原料tnp样品于烧杯中，先将乳化剂倒入含有tnp样品的烧杯中，放置在磁力搅拌器下充分搅拌，待tnp样品充分乳化后加入熔融状态的钝感剂以及溶剂四氯化碳溶液；

6、步骤s3、将烧杯放置在干燥的磁力搅拌器上以温度75℃，转速1200r/min的速度进行搅拌，待溶剂蒸发完全，缓慢降低至室温，得到固体；

7、步骤s4、将固体放入行星式球磨机中研磨，得到样品粉末；

8、步骤s5、将得到样品粉末放置在真空干燥箱内以温度60℃干燥12h取出，得到成品。

9、进一步地，所述步骤s1中钝感剂为微晶蜡(mcw)，是常用的蜡类钝感剂，熔点在62～78℃，塑性较好、经济实惠；油浴搅拌时间为10min。

10、进一步地，所述步骤s2中所述乳化剂为常用于乳化炸药的乳化剂山梨醇酐油酸酯，纯度99.7％，是一种黄色粘稠状液体；所述tnp样品、乳化剂和钝感剂的质量比为2:1:1。

11、进一步地，所述步骤s4中球磨时长为30分钟，研磨具体为：将固体和钢球放置在一个研磨碗中，设置每5分变换方向，以确保研磨均匀。

12、tnp是一种敏感的含能材料，高度易燃且在干燥条件下具有爆炸性，使用乳化剂能够使得tnp分子之间的摩擦减小，起到降低感度的效果；使用钝感剂包裹能够填充tnp表面的裂隙，起到降低分子间摩擦和隔水的作用。改性过程使tnp在储存运输过程中危险性更加可控。

13、本发明的有益效果为：本发明设计合理，制备方法简单，具有以下优点：

14、(1)、本发明中钝感剂为微晶蜡，区别于硝基类钝感剂，硝基类钝感剂具有环境持续污染、高危险性等隐患性，微晶蜡为绿色、环保、可降解的钝感剂，能够包覆于含能材料的表面，填充物质间空隙，可减小摩擦，分散外界作用力和吸收热量，从而使得物质钝感；

15、(2)、本发明中采用较高好的乳化性，本发明的乳化剂区别于其他乳化剂，乳化剂山梨醇酐油酸酯是一种常用于乳化炸药领域的油包水乳化剂，绿色环保；

16、(3)、本发明的复合改性剂具备较高的隔水性，在储存过程中可以有效隔绝水分，防止2，4，6-三硝基苯酚吸湿；

17、(4)、本发明的复合改性剂具备较高的稳定性，改性后样品的活化能显著提升，增加了样品的热稳定性；

18、(5)、本发明中复合改性材料具有高稳定性、钝感性，易储存的优势，降低了储存过程的热危险性，对含能物质储存运输具有积极意义。

1.一种采用物理混合法复合改性含能材料的方法，其特征在于：具体包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种采用物理混合法复合改性含能材料的方法，其特征在于：所述步骤s1中钝感剂为微晶蜡，微晶蜡熔点在62～78℃。

3.根据权利要求1所述的一种采用物理混合法复合改性含能材料的方法，其特征在于：所述步骤s1中油浴搅拌时间为10min。

4.根据权利要求1所述的一种采用物理混合法复合改性含能材料的方法，其特征在于：所述步骤s2中所述乳化剂为山梨醇酐油酸酯；所述tnp样品、乳化剂和钝感剂的质量比为2:1:1。

5.根据权利要求1所述的一种采用物理混合法复合改性含能材料的方法，其特征在于：所述步骤s2中磁力搅拌器的转速为1200r/min。

6.根据权利要求1所述的一种采用物理混合法复合改性含能材料的方法，其特征在于：所述步骤s4中球磨时长为30分钟，研磨具体为：将固体和钢球放置在一个研磨碗中，设置每5分变换方向，以确保研磨均匀。