CN112592246B - 一种不敏感*** - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种不敏感***，是为了解决***高能量与不敏感难以兼得的问题。本申请由25％～35％纳米黑索今、30％～45％1,1‑二氨基‑2,2‑二硝基乙烯、25％～30％铝粉、4％～6％粘结剂组成；纳米黑索今的粒径在400nm～600nm之间，铝粉是粒径处于4.5μm～5.5μm之间，粘结剂采用68#石蜡和乙烯‑醋酸乙烯共聚物的混合物，质量组成比例为3:2。本申请装药密度和爆热与现有高能***相当，同时满足不敏感要求，安全性高，综合性能更优。本申请主要用于有不敏感要求的杀爆弹、攻坚弹等战斗部装药。

Description

一种不敏感***
技术领域
本申请涉及一种不敏感***，主要用于有不敏感要求的杀爆弹、攻坚弹等战斗部装药。
背景技术
在***的发展历程中，提高***能量、增加对目标毁伤能力一直是***研究工作者追求的目标，然而在提高***能量的同时却带来了更高的感度和***危害，增加了在生产、运输、贮存和使用过程中危险性。不敏感弹药(Insensitive Munitions，IM)概念是在20世纪末由美国提出的，是指能满足一定能量性能指标的基础上，提高***在实际使用状态下的安全性，即在经受热、冲击等意外刺激时，能将反应的剧烈程度和它产生的破坏程度减至最小。
黑索今(RDX)基含铝***在武器***中应用最十分广泛，但由于RDX自身性能的约束，虽然通过加入钝感剂可以有效减低***感度，但难以通过不敏感试验的考核。随着含能材料技术的发展，由瑞典国防研究院FOI研制开发的一种新型高能低感***—1,1-二氨基-2,2-二硝基乙烯，简称FOX-7，是一种具有优良热稳定性的高密度***。FOX-7摩擦撞击感度明显低于RDX，FOX-7在冲击波感度试验、快慢烤燃试验中都表现出优越的安定性，有望成为RDX系列混合***不敏感化的主***替代品。虽然FOX-7的元素组成及配比与RDX完全相同，但由于其分子内外的氢键作用产生的共轭和超共轭效应，FOX-7的爆热实测值只有4310J/g，而RDX的爆热实测值在5300J/g以上，同时在使用过程中FOX-7表现出对铝粉氧化能力比RDX弱。目前有报道采用FOX-7直接替换含铝***中的RDX来实现不敏感，FOX-7在主***(RDX和FOX-7总量)中的占比超过70％以上才能达到较好的不敏感效果，但同时会导致***的爆热等能量性能大幅度下降，高能量与不敏感无法兼得。
发明内容
为了克服现有技术的不足和缺陷，本申请提供一种装药密度和爆热与现有高能***相当、同时满足不敏感要求的***。
本申请针对目前RDX基含铝***在保证能量的前提下无法满足不敏感要求的问题，一方面，利用FOX-7和纳米RDX本身具有低感度的特点，基于非均值***点火增长理论，通过微结构分析设计了合理的配比，满足慢速烤燃、快速烤燃、子弹撞击等3项不敏感要求；另一方面，利用纳米RDX比表面积和表面能大的特点，一定程度削弱FOX-7的共轭和超共轭效应，改善其自身的反应释能，同时纳米RDX与其它微米级组分的级配改善了铝粉颗粒的微观氧环境，保证了***过程中铝粉的反应完全性，兼顾了高能量和不敏感的要求。
本申请提供的不敏感***，质量百分比组成为：25％～35％纳米黑索今、30％～45％1,1-二氨基-2,2-二硝基乙烯、25％～30％铝粉、4％～6％粘结剂，纳米黑索今的粒径在400nm～600nm之间，铝粉是粒径处于4.5μm～5.5μm之间；粘结剂采用68#石蜡和乙烯-醋酸乙烯共聚物的混合物，质量组成比例为3:2。
本申请的优选方案，质量百分组成为：30％纳米黑索今、35％1,1-二氨基-2,2-二硝基乙烯、30％铝粉、5％粘结剂；纳米黑索今的粒径在400nm～600nm之间，铝粉是粒径处于4.5μm～5.5μm之间；粘结剂采用68#石蜡和乙烯-醋酸乙烯共聚物的混合物，质量组成比例为3:2。
本申请优点：本申请装药密度和爆热与现有高能***基本相当，同时可通过快速烤燃、慢速烤燃等不敏感实验考核，工艺简单，安全性高，综合性能更优。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本申请进一步详细说明，但本申请不受下列实施例的限制。实施例中68#石蜡购自中国石油化工股份有限公司抚顺石油化工研究院，乙烯-醋酸乙烯共聚物购自上海化工研究院有限公司。***的爆热按GJB772A-1997方法701.1进行测试；真空热安定性按GJB772A-97方法501.2进行测试。冲击波感度大隔板试验、慢速烤燃试验、快速烤燃试验和12.7mm子弹撞击试验均采用企标进行评价。
实施例1
本实施例参照如下质量百分组成实施：30％纳米黑索今、35％1,1-二氨基-2,2-二硝基乙烯、30％铝粉、5％粘结剂，纳米黑索今的粒径在400nm～600nm之间，铝粉是粒径处于4.5μm～5.5μm之间；粘结剂采用68#石蜡和乙烯-醋酸乙烯共聚物的混合物，质量组成比例为3:2。
本实例的制备：以1000g***制备为例，分别称取68#石蜡30g和乙烯-醋酸乙烯共聚物20g投入捏合机中，捏合机升温至65℃～70℃，加如500mL石油醚后捏合15min～20min至粘合剂完全溶解；将纳米黑索今300g和1,1-二氨基-2,2-二硝基乙烯350g加入捏合机中，添加适量石油醚使固固相完全浸没，在65℃～70℃条件下捏合20min～30min；加入铝粉300g，补充溶剂进行分散(浸没固相)，在65℃～70℃条件下捏合40min～50min；通过捏合机抽真空挥发溶剂，待物料呈半干状态，过10目筛网造粒，将得到的***颗粒放入温度为60℃～65℃的烘箱中5小时，出料即得到***造型粉。在一定比压下压制成尺寸符合试验要求的药柱试样。
实施例2
本实施例参照如下质量百分组成实施：25％纳米黑索今、40％1,1-二氨基-2,2-二硝基乙烯、30％铝粉、5％粘结剂，纳米黑索今的粒径在400nm～600nm之间，铝粉是粒径处于4.5μm～5.5μm之间；粘结剂采用68#石蜡和乙烯-醋酸乙烯共聚物的混合物，质量组成比例为3:2。本实施例的制备方法参照实施例1。
实施例3
本实施例参照如下质量百分组成实施：35％纳米黑索今、35％1,1-二氨基-2,2-二硝基乙烯、25％铝粉、5％粘结剂，纳米黑索今的粒径在400nm～600nm之间，铝粉是粒径处于4.5μm～5.5μm之间；粘结剂采用68#石蜡和乙烯-醋酸乙烯共聚物的混合物，质量组成比例为3:2。本实施例的制备方法参照实施例1。
实施例4
本实施例参照如下质量百分组成实施：25％纳米黑索今、45％1,1-二氨基-2,2-二硝基乙烯、25％铝粉、5％粘结剂，纳米黑索今的粒径在400nm～600nm之间，铝粉是粒径处于4.5μm～5.5μm之间；粘结剂采用68#石蜡和乙烯-醋酸乙烯共聚物的混合物，质量组成比例为3:2。本实施例的制备方法参照实施例1。
实施例5
本实施例参照如下质量百分组成实施：30％纳米黑索今、34％1,1-二氨基-2,2-二硝基乙烯、30％铝粉、6％粘结剂，纳米黑索今的粒径在400nm～600nm之间，铝粉是粒径处于4.5μm～5.5μm之间；粘结剂采用68#石蜡和乙烯-醋酸乙烯共聚物的混合物，质量组成比例为3:2。本实施例的制备方法参照实施例1。
实施例6
本实施例参照如下质量百分组成实施：30％纳米黑索今、36％1,1-二氨基-2,2-二硝基乙烯、30％铝粉、4％粘结剂，纳米黑索今的粒径在400nm～600nm之间，铝粉是粒径处于4.5μm～5.5μm之间；粘结剂采用68#石蜡和乙烯-醋酸乙烯共聚物的混合物，质量组成比例为3:2。本实施例的制备方法参照实施例1。
对比例为现有黑索今基高能***，质量百分组成：65％黑索今、30％铝粉、5％粘结剂，制备方法参照实施例1。
表1实施例的性能数据
Figure BDA0002834477920000041
目前爆热的测试误差为3％，以对比例的爆热值7218J/g为基准，通过计算可知若爆热测试值不小于7001J/g即可认为爆热无显著性差异，配方的***能量水平相当。因此从上表可以看出，与现有高能***对比，本申请的装药密度有所提高，爆热相当，冲击波感度较低，同时可通过慢速烤燃、快速烤燃、12.7mm子弹撞击等不敏感实验考核，具备更高的安全性和不敏感性，综合性能更优。

Claims (7)

1.一种不敏感***，其特征在于，质量百分数组成为：纳米黑索今：25％～35％，1,1-二氨基-2,2-二硝基乙烯：30％～45％，铝粉：25％～30％，粘结剂：4％～6％，质量百分数之和为100％；
其中，纳米黑索今的粒径在400nm～600nm之间，铝粉的粒径为4.5μm～5.5μm之间；粘结剂采用68#石蜡和乙烯-醋酸乙烯共聚物的混合物，质量组成比例为3:2；并按以下步骤制备：
分别称取68#石蜡和乙烯-醋酸乙烯共聚物投入捏合机中，捏合机升温至65℃～70℃，加入石油醚后捏合15min～20min至粘合剂完全溶解；
将纳米黑索今和1,1-二氨基-2,2-二硝基乙烯加入捏合机中，添加适量石油醚使固相完全浸没，在65℃～70℃条件下捏合20min～30min；
加入铝粉，补充溶剂进行分散，在65℃～70℃条件下捏合40min～50min；
通过捏合机抽真空挥发溶剂，待物料呈半干状态，过10目筛网造粒，将得到的***颗粒放入温度为60℃～65℃的烘箱中5小时，出料，得到不敏感***的造型粉，在一定比压下压制成尺寸符合试验要求的药柱。
2.如权利要求1所述的不敏感***，其特征在于，所述不敏感***的质量百分数组成为：纳米黑索今：30％，1,1-二氨基-2,2-二硝基乙烯：35％，铝粉：30％，粘结剂：5％；
性能测试数据显示，该不敏感***的药柱装药密度为1.871g/cm3，爆热测试值为7165J/g，冲击波感度G50为30.10mm，100℃条件下48h的安定性为0.59mL/g，慢速烤燃试验为燃烧，快速烤燃试验为燃烧，12.7mm子弹撞击试验为燃烧。
3.如权利要求1所述的不敏感***，其特征在于，所述不敏感***的质量百分数组成为：纳米黑索今：25％，1,1-二氨基-2,2-二硝基乙烯：40％，铝粉：30％，粘结剂：5％；
性能测试数据显示，该不敏感***的药柱装药密度为1.880g/cm3，爆热测试值为7143J/g，冲击波感度G50为28.34mm，100℃条件下48h的安定性为0.60mL/g，慢速烤燃试验为燃烧，快速烤燃试验为燃烧，12.7mm子弹撞击试验为燃烧。
4.如权利要求1所述的不敏感***，其特征在于，所述不敏感***质量百分数组成为：纳米黑索今：35％，1,1-二氨基-2,2-二硝基乙烯：35％，铝粉：25％，粘结剂：5％；
性能测试数据显示，该不敏感***的药柱装药密度为1.863g/cm3，爆热测试值为7014J/g，冲击波感度G50为33.35mm，100℃条件下48h的安定性为0.62mL/g，慢速烤燃试验为爆燃，快速烤燃试验为燃烧，12.7mm子弹撞击试验为燃烧。
5.如权利要求1所述的不敏感***，其特征在于，所述不敏感***质量百分数组成为：纳米黑索今：25％，1,1-二氨基-2,2-二硝基乙烯：45％，铝粉：25％，粘结剂：5％；
性能测试数据显示，该不敏感***的药柱装药密度为1.882g/cm3，爆热测试值为7021J/g，冲击波感度G50为26.77mm，100℃条件下48h的安定性为0.59mL/g，慢速烤燃试验为燃烧，快速烤燃试验为燃烧，12.7mm子弹撞击试验为燃烧。
6.如权利要求1所述的不敏感***，其特征在于，所述不敏感***质量百分数组成为：纳米黑索今：30％，1,1-二氨基-2,2-二硝基乙烯：34％，铝粉：30％，粘结剂：6％；
性能测试数据显示，该不敏感***的药柱装药密度为1.868g/cm3，爆热测试值为7158J/g，冲击波感度G50为29.68mm，100℃条件下48h的安定性为0.53mL/g，慢速烤燃试验为燃烧，快速烤燃试验为燃烧，12.7mm子弹撞击试验为燃烧。
7.如权利要求1所述的不敏感***，其特征在于，所述不敏感***质量百分数组成为：纳米黑索今：30％，1,1-二氨基-2,2-二硝基乙烯：36％，铝粉：30％，粘结剂：4％；
性能测试数据显示，该不敏感***的药柱装药密度为1.871g/cm3，爆热测试值为7185J/g，冲击波感度G50为31.05mm，100℃条件下48h的安定性为0.68mL/g，慢速烤燃试验为燃烧，快速烤燃试验为燃烧，12.7mm子弹撞击试验为燃烧。
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