一种基于聚氨酯多孔材料的新型环保燃烧型烟幕剂制造技术

本发明专利技术公开了一种基于聚氨酯多孔材料的新型环保燃烧型烟幕剂，属于烟幕剂用于电磁屏蔽技术领域，以多元醇和异氰酸酯为原料，采用全水成泡技术制备聚氨酯多孔材料，然后将其与镁粉、铝粉、聚四氟乙烯和邻苯二甲酸酐等按照一定比例复合并压制药柱，得到压装密度约为1.15g/cm

【技术实现步骤摘要】
一种基于聚氨酯多孔材料的新型环保燃烧型烟幕剂
本专利技术涉及烟幕药剂制备
，涉及一种基于聚氨酯多孔材料的新型环保燃烧型烟幕剂用于电磁屏蔽。
技术介绍
信息化战争使精确制导武器占弹药总量的比例越来越大，与之相应的电磁对抗弹药也随之升级换代，烟幕作为重要的对抗手段在现代信息化战争中发挥着愈来愈重要的作用。近年来，各国研究的燃烧型烟幕剂主要有两种，分别是赤磷基发烟剂与改进HC类烟幕剂。虽然赤磷、六氯乙烷等烟幕剂燃烧所产生的烟幕在较宽的频率波段内(如可见光、近红外波段)具有良好的电磁屏蔽效果，但在中红外和X波段的干扰效果并不明显，并且其产生的烟幕在对环境污染和人体致癌、不易储存和运输等方面存在很大的缺点。一般来讲，烟幕药剂需要有一定的压装密度。对于传统的烟幕剂，压装密度过小难于压装成型，压装密度过大则不易点燃和燃烧，并且燃烧之后反应快，使得烟幕持续时间短，造成电磁屏蔽性能差。与HC烟幕剂相比，以邻苯二甲酸酐为发烟剂的烟幕药剂不会产生有害气体，是一种环保型烟幕剂的制备方法。然而，以邻苯二甲酸酐作为发烟剂难燃且燃烧时间短，其屏蔽效率约为HC配方的60％。聚氨酯多孔材料是一类应用广泛的高分子材料，其最大的特点是易于燃烧，因而现阶段对于聚氨酯多孔材料的研究多是以阻燃为研究热点。结合聚氨酯多孔材料易燃且燃烧时间持久的特点，将其作为基体材料与邻苯二甲酸酐环保型烟幕配方复合，得到基于聚氨酯多孔材料的新型环保燃烧型烟幕剂，旨在得到安全性高、易于燃烧、产烟时间持久、电磁屏蔽效果良好的烟幕剂，尚未见有公开报道。r>
技术实现思路
本专利技术为解决上述问题，而提出的一种基于聚氨酯多孔材料的新型环保燃烧型烟幕剂。为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：一种基于聚氨酯多孔材料的新型环保燃烧型烟幕剂，制备方法如下：(1)将5～10g去离子水、0.2g胺类催化剂、1～2g泡沫稳定剂和100g多元醇以500r/min的转速机械搅拌至混合均匀得到A组分；(2)将0.2g辛酸亚锡加入A组分以500r/min的转速搅拌至混合均匀得到B组分，然后向B组分中加入160～180g甲苯二异氰酸酯以2000r/min的转速快速搅拌5～8s得到泡沫中间体倒入模具中待其固化后置于烘箱在80～90℃条件下10～15min完成成型过程得到聚氨酯多孔材料；(3)将所得聚氨酯多孔材料放入粉碎机中粉碎成为毫米级微粒，将鳞片状均苯四甲酸酐在烘箱中干燥后采用球磨机以300r/min的转速将其磨成微米级粉末；(4)将5～15g聚氨酯多孔材料、40～50g邻苯二甲酸酐粉末、10～25g铝粉、15～20g镁粉和25～40g聚四氟乙烯放入球磨机以50r/min的转速混合3h得到分布均匀的混合物；(5)将80g所得混合物放入直径为100mm的模具中，在10MPa的压力下保压10min得到基于聚氨酯多孔材料的新型环保燃烧型烟幕剂。优选的，所述胺类催化剂为三乙烯二胺、三乙胺和三乙醇胺的一种或任意组合，所述泡沫稳定剂为硅酮稳定剂和硅酮聚醚共聚物稳定剂中的一种或任意组合，所述多元醇为聚醚多元醇或聚醚多元醇与植物多元醇的混合物。优选的，所述铝粉、镁粉的粒径为10～20μm，所述聚四氟乙烯的分子量为5000～20000。优选的，球磨工艺中钢球和物料的质量比为4：1。与现有技术相比，本专利技术提供了一种基于聚氨酯多孔材料的新型环保燃烧型烟幕剂，具备以下有益效果：1.本专利技术以易于燃烧且燃烧持久的聚氨酯多孔材料为基体，结合了邻苯二甲酸酐环保型烟幕配方，所得烟幕剂具有环保、易燃、燃烧持久的特点，在X波段的电磁屏蔽效能可达30dB，红外透过率接近于0％，具有良好的电磁屏蔽效果，烟幕在空气中的持续时间大于40s。聚氨酯本身易于燃烧且燃烧时间较长，其多孔结构能够减小药柱成型过程中的压装密度并且促进燃烧过程中气体的流通，改善了邻苯二甲酸酐环保型烟幕配方难燃和燃烧效率低的缺点。2.本专利技术通过全水成泡技术制得聚氨酯多孔材料，具有操作简单方便、对设备要求宽松、制造成本低、不产生有害气体的特点，适合工业连续化生产。基于邻苯二甲酸酐环保型烟幕配方，镁粉、铝粉作可燃剂，聚四氟乙烯作氧化剂和粘合剂，邻苯二甲酸酐作发烟剂，聚氨酯多孔材料做助燃剂，具有原料易得、成本较低、环境友好等优点。通过改变聚氨酯多孔材料的含量和压制药柱的压力，可以实现对发烟量以及燃烧时间的调控，有望在信息化战争中精确制导武器方面发挥重要作用。具体实施方式下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。实施例1：(1)将6g去离子水、0.2g三乙烯二胺、1.5g泡沫稳定剂和100g聚醚多元醇以500r/min的转速机械搅拌至混合均匀得到A组分，将0.2g辛酸亚锡加入A组分以500r/min的转速搅拌至混合均匀得到B组分，然后向B组分中加入170g甲苯二异氰酸酯以2000r/min的转速快速搅拌6s得到泡沫中间体倒入模具中待其固化后置于烘箱在85℃条件下保持10分钟得到聚氨酯多孔材料；(2)将所得聚氨酯多孔材料放入粉碎机中粉碎成为毫米级微粒，将鳞片状均苯四甲酸酐在烘箱中干燥后采用球磨机以300r/min的转速将其磨成微米级粉末；(3)将5g聚氨酯多孔材料毫米级微粒、45g邻苯二甲酸酐粉末、15g铝粉、20g镁粉和30g聚四氟乙烯放入球磨机以50r/min的转速混合3h得到分布均匀的混合物，然后将80g所得混合物放入直径为100mm的模具中，在10MPa的压力下保压10min得到基于聚氨酯多孔材料的新型环保燃烧型烟幕剂。所制备燃烧型烟幕剂在X波段的电磁屏蔽效能可达30dB，红外透过率为2％，烟幕保持时间为30s。实施例2：(1)将6g去离子水、0.2g三乙烯二胺、1.5g泡沫稳定剂和100g聚醚多元醇以500r/min的转速机械搅拌至混合均匀得到A组分，将0.2g辛酸亚锡加入A组分以500r/min的转速搅拌至混合均匀得到B组分，然后向B组分中加入170g甲苯二异氰酸酯以2000r/min的转速快速搅拌6s得到泡沫中间体倒入模具中待其固化后置于烘箱在85℃条件下保持10分钟得到聚氨酯多孔材料；(2)将所得聚氨酯多孔材料放入粉碎机中粉碎成为毫米级微粒，将鳞片状均苯四甲酸酐在烘箱中干燥后采用球磨机以300r/min的转速将其磨成微米级粉末；(3)将5g聚氨酯多孔材料毫米级微粒、45g邻苯二甲酸酐粉末、15g铝粉、20g镁粉和30g聚四氟乙烯放入球磨机以50r/min的转速混合3h得到分布均匀的混合物，然后将80g所得混合物放入直径为100mm的模具中，在15MPa的压力下保压10min得到基于聚氨酯多孔材料的新型环保燃烧型烟幕剂。所制备燃烧型烟幕剂在X波段的电磁屏蔽效能为28dB，红外透过率为3％，烟幕保持时间为35s。实施例3：(1)将6g去离子水、0.2g三乙烯二胺、1.5g泡沫稳定剂和1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于聚氨酯多孔材料的新型环保燃烧型烟幕剂，其特征在于，制备方法如下：/n(1)将5～10g去离子水、0.2g胺类催化剂、1～2g泡沫稳定剂和100g多元醇以500r/min的转速机械搅拌至混合均匀得到A组分；/n(2)将0.2g辛酸亚锡加入A组分以500r/min的转速搅拌至混合均匀得到B组分，然后向B组分中加入160～180g甲苯二异氰酸酯以2000r/min的转速快速搅拌5～8s得到泡沫中间体倒入模具中待其固化后置于烘箱在80～90℃条件下10～15min完成成型过程得到聚氨酯多孔材料；/n(3)将所得聚氨酯多孔材料放入粉碎机中粉碎成为毫米级微粒，将均苯四甲酸酐在烘箱中干燥后采用球磨机以300r/min的转速将其磨成微米级粉末；/n(4)将5～15g聚氨酯多孔材料、40～50g邻苯二甲酸酐粉末、10～25g铝粉、15～20g镁粉和25～40g聚四氟乙烯放入球磨机以50r/min的转速混合3h得到分布均匀的混合物；/n(5)将80g所得混合物放入直径为100mm的模具中，在10MPa的压力下保压10min得到基于聚氨酯多孔材料的新型环保燃烧型烟幕剂。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于聚氨酯多孔材料的新型环保燃烧型烟幕剂，其特征在于，制备方法如下：
(1)将5～10g去离子水、0.2g胺类催化剂、1～2g泡沫稳定剂和100g多元醇以500r/min的转速机械搅拌至混合均匀得到A组分；
(2)将0.2g辛酸亚锡加入A组分以500r/min的转速搅拌至混合均匀得到B组分，然后向B组分中加入160～180g甲苯二异氰酸酯以2000r/min的转速快速搅拌5～8s得到泡沫中间体倒入模具中待其固化后置于烘箱在80～90℃条件下10～15min完成成型过程得到聚氨酯多孔材料；
(3)将所得聚氨酯多孔材料放入粉碎机中粉碎成为毫米级微粒，将均苯四甲酸酐在烘箱中干燥后采用球磨机以300r/min的转速将其磨成微米级粉末；
(4)将5～15g聚氨酯多孔材料、40～50g邻苯二甲酸酐粉末、10～25g铝粉、15～20g镁粉和25～40g聚四氟乙烯放入球磨机以50r/...

【专利技术属性】
技术研发人员：束庆海，姚嫒嫒，吕席卷，邹浩明，杜君宜，束红年，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：北京;11