一种用于复合铝热剂的胶体粘接剂及其制备方法与应用技术

本发明专利技术提供了一种用于复合铝热剂的胶体粘接剂及其制备方法与应用，用于复合铝热剂的胶体粘接剂包括23~30wt%的液态丁腈橡胶、18~23wt%的添加剂、43~57wt%的稀释剂和2~4wt%的助燃剂，其中，所述添加剂为KNO3，所述稀释剂为火棉胶，所述助燃剂为Mg粉；该胶体粘接剂是将各组分混合均匀后制备得到的。本发明专利技术制备方法简便，易于操作，所制备的胶体粘接剂可将复合铝热剂胶体化，达到预期的粘度、流动性能和燃烧性能，使复合铝热剂胶体具有粘接性、可塑性和良好的燃烧性能，进而改善复合铝热剂传统的应用方式，无需采用特定的模具使复合铝热剂成型，摆脱模具的限制，扩大复合铝热剂的应用领域。

【技术实现步骤摘要】
一种用于复合铝热剂的胶体粘接剂及其制备方法与应用
本专利技术涉及一种胶体粘接剂，具体地说是涉及一种用于复合铝热剂的胶体粘接剂及其制备方法。
技术介绍
随着实战化训练的大量开展，未爆弹药的产生与销毁一直存在极大的安全隐患，特别是是小型未爆弹药由于应用基数大，产生的未爆弹数量多，并且具有质量轻，回收价值较小，爆炸杀伤范围小，壳体较薄等特点，往往采用就地销毁的处理方式。常规弹药的销毁方法大致可以分为爆炸法、燃烧法、分解法三大类，一般在报废弹药仍然具有较高的安全性、在运输和处理过程中不会产生爆炸的情况下才能使用这三种方法，而对一些安全隐患高、不方便移动或预处理的弹药，仍然缺乏更加安全、高效的处理方法。鉴于上述弊端，近年出现一种新的销毁方法即金属熔流销毁法，该方法是采用复合高热剂制成的燃烧剂作为销毁弹装药药剂，燃烧剂经点燃后能产生高温熔融金属流体，该金属流体能够熔穿未爆弹壳体，引燃未爆弹内部炸药，直到未爆弹内的炸药燃烧完毕，从而将未爆弹销毁。当前，应用于金属熔流销毁法的药剂较少，通常采用铝热剂，即将铝粉与金属氧化物复合，两者发生自蔓延反应（SHS），释放大量的热，产生的高温熔融产物不仅能够熔穿金属，还能够引燃内部装药，因此铝热剂在弹药销毁、切割、焊接等领域中拥有广阔的应用前景。然而，由于铝热剂为粉状，粉状铝热剂的应用由于对模具的需求，应用的领域受到了极大的限制。复合铝热剂可燃胶体通过铝热剂胶体化，即铝热剂与可燃胶体粘结剂混合，以达到预期的燃烧性能、粘度及流动性能，增加铝热剂自身的可塑性，摆脱模具的限制，从而提高应用领域范围。
技术实现思路
本专利技术的目的之一是提供一种用于复合铝热剂的胶体粘接剂，以解决粉状铝热剂难以应用的问题。本专利技术的目的之二是提供一种用于复合铝热剂的胶体粘接剂的制备方法，以制备得到可以将铝热剂胶体化的胶体粘接剂。本专利技术的目的之三是提供一种用于复合铝热剂的胶体粘接剂的应用。本专利技术的目的之一是这样实现的：一种用于复合铝热剂的胶体粘接剂，其包括23~30wt%的液态丁腈橡胶、18~23wt%的添加剂、43~57wt%的稀释剂和2~4wt%的助燃剂，其中，所述添加剂为KNO3，所述稀释剂为火棉胶，所述助燃剂为Mg粉。优选地，所述助燃剂（Mg粉）的量为2wt%，且所述液态丁腈橡胶、KNO3、火棉胶质量比为4∶3∶7。丁腈橡胶（LNGR）具有较突出粘结性能，其常温下呈粘稠液体状态，分子量通常在10000以下呈液态，微黄色或白色，无味。橡胶属于高分子长链有机物，在弱氧条件下燃烧主要为橡胶受热分解析出可燃气体、析出气体在表面与氧气接触燃烧放热两个阶段交替进行。在燃烧过程中主要受析出气体的扩散控制，燃烧速率慢，而铝热剂反应蔓延过程较快，从而导致铝热剂反应蔓延因橡胶燃烧不完全受阻。添加剂KNO3的稳定性好，在燃烧过程中均会分解产生O2，使橡胶分解析出的气体与产生的氧气快速接触，从而达到加快橡胶反应速率，实现橡胶完全燃烧的目的。由于液体橡胶具有高分子特性，黏度大且流动性差，当与铝热剂混合时，过于黏稠，不利于混合，且会增加液体橡胶在铝热剂胶体中的比重，影响铝热剂燃烧性能。因此，需要采用稀释剂来稀释橡胶。稀释剂火棉胶与橡胶相容性较好，且燃烧性能较好。铝热剂的引燃需要达到1500℃以上的高温，而有机物燃烧反应最高只有几百度，与铝热剂引燃温度相差甚远，因此需要在粘接剂中加入反应中介物质，使得其既能被橡胶可靠引燃，反应温度的又能可靠引燃铝热剂。助燃剂Mg粉的引燃温度为480~510℃，反应温度可达3600℃。在将所制备的胶体粘接剂与复合铝热剂混合后进行燃烧反应时，橡胶和火棉胶首先被引燃，进行燃烧，进而引燃Mg粉，再借助Mg粉的高反应温度引燃铝热剂。本专利技术的目的之二是这样实现的：一种用于复合铝热剂的胶体粘接剂的制备方法，包括如下步骤：（a）按照23~30wt%的液态丁腈橡胶、18~23wt%的KNO3、43~57wt%的火棉胶和2~4wt%的Mg粉的比例分别称取丁腈橡胶、KNO3、火棉胶和Mg粉，待用；（b）将KNO3研磨成粉，将液态丁腈橡胶与KNO3混合均匀，得到第一混合物；（c）向第一混合物中加入火棉胶，混合均匀，得到第二混合物；（d）向第二混合物中加入Mg粉，混合均匀，即得胶体粘接剂。优选地，选用80~140目的KNO3，并在使用时将其研磨成粉。优选地，所述助燃剂（Mg粉）的量为2wt%，且所述液态丁腈橡胶、KNO3、火棉胶质量比为4∶3∶7。本专利技术的目的之三是这样实现的：一种用于复合铝热剂的胶体粘接剂在销毁未爆弹中的应用，其是将胶体粘结剂与复合铝热剂按质量比为20~30∶100混合均匀，得到可燃胶，然后将可燃胶涂覆在未爆弹的外表面并点燃。优选地，所述可燃胶的涂覆厚度为4~5cm。优选地，将胶体粘结剂与复合铝热剂按照质量比为1∶4混合，所述复合铝热剂包括质量比为1∶3的铝粉和四氧化三铁粉。本专利技术采用易燃的液态丁腈橡胶作为粘结剂的基体，火棉胶作为丁腈橡胶的稀释剂，KNO3作为添加剂，Mg粉作为胶体粘结剂与复合铝热剂之间的反应中介，制备得到适用于复合铝热剂的胶体粘接剂，方法简便，易于操作。采用本专利技术所制备的胶体粘接剂可将复合铝热剂胶体化得到可燃胶，达到预期的粘度、流动性能和燃烧性能，使复合铝热剂胶体具有粘接性、可塑性和良好的燃烧性能，进而改善复合铝热剂传统的应用方式，无需采用特定的模具使复合铝热剂成型，摆脱模具的限制，扩大复合铝热剂的应用领域。在实际使用过程中，可直接将可燃胶涂覆在未爆弹表面并点燃，即可实现未爆弹的处理。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术做进一步的阐述，下述实施例仅作为说明，并不以任何方式限制本专利技术的保护范围。在下述实施例中未详细描述的过程和方法是本领域公知的常规方法，实施例中所用试剂均为分析纯或化学纯，且均可市购或通过本领域普通技术人员熟知的方法制备。下述实施例均实现了本专利技术的目的。实施例1分别称取23g分子量在10000以下的液态丁腈橡胶、23g80~140目的KNO3、43g火棉胶和2gMg粉，待用；将KNO3放入研磨机中研磨成粉；将液态丁腈橡胶与KNO3放入混合机混合，搅拌均匀，得到第一混合物；向第一混合物中加入火棉胶，并混合均匀，得到第二混合物；向第二混合物中加入Mg粉，搅拌均匀，即得到胶体粘结剂。实施例2分别称取27g分子量在10000以下的液态丁腈橡胶、20g80~140目的KNO3、50g火棉胶和3gMg粉，待用；将KNO3放入研磨机中研磨成粉；将液态丁腈橡胶与KNO3放入混合机混合，搅拌均匀，得到第一混合物；向第一混合物中加入火棉胶，并混合均匀，得到第二混合物；向第二混合物中加入Mg粉，搅拌均匀，即得到胶体粘结剂。实施例3分别称取30g分子量在10000以下的液态丁腈橡胶、23g80~140目的KNO3、43g火棉胶和4gMg粉，待用；将KNO3放入研磨机中研磨成粉；将液态丁腈橡胶与KNO3放入混合机混合，搅拌均匀，得到第一混合物；向第一混合物中加入火棉胶，并混合均匀，得到第二混合物；向第二混合物中加入Mg粉，搅拌均匀，即得到胶体粘结剂。对比例1分别称取55g分子量在10000以下的液态丁腈橡胶、23g80~140目的KNO3、43g火棉胶和2gMg粉，待用；将KNO3放入研磨机中研磨成本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于复合铝热剂的胶体粘接剂，其特征在于，包括23~30wt%的液态丁腈橡胶、18~23wt%的添加剂、43~57wt%的稀释剂和2~4wt%的助燃剂，其中，所述添加剂为KNO3，所述稀释剂为火棉胶，所述助燃剂为Mg粉。

【技术特征摘要】
1.一种用于复合铝热剂的胶体粘接剂，其特征在于，包括23~30wt%的液态丁腈橡胶、18~23wt%的添加剂、43~57wt%的稀释剂和2~4wt%的助燃剂，其中，所述添加剂为KNO3，所述稀释剂为火棉胶，所述助燃剂为Mg粉。2.根据权利要求1所述的用于复合铝热剂的胶体粘接剂，其特征在于，所述助燃剂Mg粉的含量为2wt%，所述液态丁腈橡胶、KNO3、火棉胶的质量比为4∶3∶7。3.一种用于复合铝热剂的胶体粘接剂的制备方法，包括如下步骤：（a）按照权利要求1所述的胶体粘接剂组分的含量分别称取液态丁腈橡胶、KNO3、火棉胶和Mg粉，待用；（b）将KNO3研磨成粉，将液态丁腈橡胶与KNO3混合均匀...

【专利技术属性】
技术研发人员：甄建伟，贾栓柱，朱艳辉，杜仕国，陈玉丹，闫军，翟研研，张芳，张玉令，
申请(专利权)人：中国人民解放军陆军工程大学，
类型：发明
国别省市：河北,13