一种降低HMX机械感度的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种降低HMX机械感度的制备方法，包括以下步骤：配制pH为8～11的碱性溶液；将儿茶酚类物质溶解于碱性溶液中得到浓度为0.1g/L～20g/L的儿茶酚类物质碱性溶液，完全溶解后溶液的pH值大于7；将HMX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；将步骤三处理后的混合分散液进行抽滤清洗，然后使用蒸馏水清洗；接着于温度50～80℃下干燥1～24h，得到改性HMX材料。本发明专利技术的制备方法工艺简单，且不会改变HMX自身的晶体形状、密度等物理特性；改性HMX材料具有较低的机械感度，可使摩擦感度降低30％，特性落高提高一倍以上，使改性HMX具有较高安全性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于含能材料领域，具体涉及一种降低HMX机械感度的制备方法，以及该方法制备的HMX材料。
技术介绍
随着现代武器系统和含能材料的发展，各个国家越来越关注钝感弹药和钝感材料的研究。HMX(奥克托今)由于其具有高的爆轰能量而广泛应用于武器系统的熔铸炸药、浇注PBX炸药、推进剂和民用爆破炸药配方中，但其机械感度等仍然较高，限制了其在低易损弹药中的应用。在研制钝感弹药的过程中，为了降低HMX材料的机械感度和提高环境适应性能，通常在配方中加入多种添加剂或钝感剂，如石蜡、石墨等材料，这些添加剂或钝感剂的加入往往会降低炸药自身的爆轰性能。因此，研究者希望通过改性HMX炸药自身特性达到降低材料的感度。现有的研究大部分关注于炸药晶体的尺寸、形状、晶体构型等特性因素与感度间的关系，而对HMX晶体表面进行钝感层的包覆是最为简单的一种降感方法。现已研究的包覆降感HMX制备方法中主要是在HMX表面包裹石蜡、聚氨酯层或钝感TATB，但这些包覆层都会出现不同程度的脱粘，导致材料的环境适应性较差。因此，开发一种可规模化制备，能在HMX晶体表面形成致密、均匀且不易脱粘的钝感层，降低HMX的机械感度，可用于HMX基的钝感弹药配方研制中。自然界中贻贝分泌的蛋白质具有强的黏附特性，研究者通过详细研究发现其中主要发挥黏附作用的是蛋白质中含有的儿茶酚类物质，这类物质在一定环境条件下可发生自聚反应，在多种物质表面形成紧密的包覆层。因此，利用这种简单的自聚反应可在炸药晶体表面形成一层薄且致密的包覆层，可发挥其降感作用。本专利技术的降低HMX感度的制备方法采用了简单的制备工艺条件，可规模化的处理HMX材料，使改性后的HMX具有不变的物理特性和爆轰性能，且具有较低的机械感度，使其具有更优良的安全性能。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种降低HMX机械感度的制备方法，该方法将HMX进行包覆降感后，可提高炸药的机械稳定性，其摩擦感度和撞击感度均有明显降低，使改性HMX能承受更大强度的外界机械刺激和恶劣环境，为满足低易损性弹药提供了一种性能良好的改性HMX材料。为了达到上述的技术目的，本专利技术采用以下技术方案：一种降低HMX机械感度的制备方法，包括以下步骤：步骤一：配制pH为8～11的碱性溶液；步骤二：将儿茶酚类物质溶解于碱性溶液中得到浓度为0.1g/L～20g/L的儿茶酚类物质碱性溶液，完全溶解后溶液的pH值大于7；步骤三：将HMX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；步骤四：将步骤三处理后的混合分散液进行抽滤清洗，然后使用蒸馏水清洗；接着于温度50～80℃下干燥1～24h，得到改性HMX材料。进一步的技术方案是，所述的碱性溶液选自三羟甲基氨基甲烷(Tris)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。进一步的技术方案是，所述的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。进一步的技术方案是，所述的儿茶酚类物质单宁酸和FeCl3的混合，所述的儿茶酚类物质碱性溶液为浓度0.1g/L～10g/L的单宁酸和0.01g/L～0.5g/L的FeCl3
的混合物质。进一步的技术方案是，所述的步骤三中搅拌的转速为100r/min～1000r/min。进一步的技术方案是，所述的步骤三中搅拌时间为0.1～1h。进一步的技术方案是，所述的HMX与儿茶酚类物质碱性溶液的质量体积比为1g:5～10mL。本专利技术还提供了采用所述的降低HMX机械感度的制备方法制备而得的改性HMX材料，其摩擦感度为50％，特性落高为69.4cm。下面对本专利技术做进一步的说明。一种降低HMX机械感度的制备方法，包括以下步骤：步骤一：配制pH为8～11的碱性溶液；步骤二：将儿茶酚类物质溶解于碱性溶液中得到浓度为0.1g/L～20g/L的儿茶酚类物质碱性溶液，完全溶解后溶液的pH值大于7；步骤三：将HMX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；步骤四：将步骤三处理后的混合分散液进行抽滤清洗，然后使用蒸馏水清洗；接着于温度50～80℃下干燥1～24h，得到改性HMX材料。进一步的技术方案是，所述的碱性溶液选自三羟甲基氨基甲烷(Tris)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。在专利技术中，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，本专利技术中碱性溶液的pH值为8～11。根据本专利技术的一个实施方案，所述的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。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。根据本专利技术的另一个实施方案，所述的儿茶酚类物质为单宁酸和FeCl3的混合，所述的儿茶酚类物质碱性溶液为浓度0.1g/L～10g/L的单宁酸和0.01g/L～0.5g/L的FeCl3的混合物质。在本实施方案中，儿茶酚类物质为单宁酸和FeCl3的混合，若只选用单宁酸，则不易发生聚合反应；若只选用FeCl3，则不会形成包覆层。因此，本实施方案中，儿茶酚类物质为单宁酸和FeCl3的混合。并且，在本实施方案中，单宁酸的浓度为0.1g/L～10g/L，若单宁酸的浓度小于0.1g/L，则单宁酸发生聚合反应层太薄；若单宁酸的浓度大于10g/L，则单宁酸形成的聚合层太厚，占复合物比例过大。FeCl3的浓度为0.01g/L～0.5g/L，若FeCl3的浓度小于0.01g/L，则不能很好的诱导单宁酸发生聚合反应；若FeCl3的浓度大于0.5g/L，则单宁酸发生聚合反应速度过快，易导致形成的包覆层不均匀。进一步的技术方案是，所述的步骤三中搅拌的转速为100r/min～1000r/min。进一步的技术方案是，所述的步骤三中搅拌时间为0.1～1h。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：(1)本专利技术的制备方法工艺简单，只需在配置的溶液中搅拌即可，可大规模批量制备，且不会改变HMX自身的晶体形状、密度等物理特性。(2)本专利技术改性HMX材料均匀性和完整性良好，可对溶液中的每颗HMX...

【技术保护点】
一种降低HMX机械感度的制备方法，其特征在于包括以下步骤：步骤一：配制pH为8～11的碱性溶液；步骤二：将儿茶酚类物质溶解于碱性溶液中得到浓度为0.1g/L～20g/L的儿茶酚类物质碱性溶液，完全溶解后溶液的pH值大于7；步骤三：将HMX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；步骤四：将步骤三处理后的混合分散液进行抽滤清洗，然后使用蒸馏水清洗；接着于温度50～80℃下干燥1～24h，得到改性HMX材料。

【技术特征摘要】
1.一种降低HMX机械感度的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
步骤一：配制pH为8～11的碱性溶液；
步骤二：将儿茶酚类物质溶解于碱性溶液中得到浓度为0.1g/L～20g/L的儿
茶酚类物质碱性溶液，完全溶解后溶液的pH值大于7；
步骤三：将HMX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；
步骤四：将步骤三处理后的混合分散液进行抽滤清洗，然后使用蒸馏水清
洗；接着于温度50～80℃下干燥1～24h，得到改性HMX材料。
2.根据权利要求1所述的一种降低HMX机械感度的制备方法，其特征在于
所述的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。
3.根据权利要求1所述的一种降低HMX机械感度的制备方法，其特征在于
所述的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。
4.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：祝青，肖春，谢虓，李尚斌，罗观，
申请(专利权)人：中国工程物理研究院化工材料研究所，
类型：发明
国别省市：四川;51