一种制备亲油疏水TATB的方法

专利2025-06-24  34


本发明属于含能材料的防吸湿,更具体地说,本发明涉及一种制备亲油疏水tatb的方法。


背景技术:

1、高能钝感材料的研究是世界上军事化学的一个重要领域。1,3,5-三氨基-2,4,6-三硝基苯(tatb)是一种典型的钝感炸药,其晶体密度高、热安定性好、对机械刺激不敏感,是当前最重要的钝感高能炸药之一。但其在制备、生产、储存、应用等过程中容易吸湿,进而影响到其使用性能,因此在应用前需要对tatb进行改性以降低其吸湿性,使其在现代化军事中具有更广泛的应用,然而目前国内外对含对tatb的防吸湿研究较少。

2、固体表面的润湿性能由其表面化学成分和粗糙度决定,较低的表面自由能和适宜的粗糙度是制备超疏水表面的重要因素。材料表面的自由能越低,疏水性能就越强。研究如何在tatb表面制备亲油疏水涂层以改善其吸湿性,对tatb在军事化学中的应用非常有意义,也为其他含能材料的改性提供了参考。


技术实现思路

1、本发明的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷,并提供至少后面将说明的优点。

2、为了实现本发明的这些目的和其它优点,提供了一种制备亲油疏水tatb的方法,包括以下步骤:

3、步骤一、制备低表面能材料溶液和金属盐溶液;

4、步骤二、将tatb颗粒加入到低表面能材料溶液中,在一定温度及转速下搅拌,过滤干燥,得到初步改性的tatb颗粒;

5、步骤三、向金属盐溶液中加入步骤一得到的初步改性的tatb颗粒,在一定温度及转速下搅拌,过滤干燥,得到亲油疏水tatb。

6、优选的是,所述步骤一中,低表面能材料为十~二十五八烷酸、十~二十五八烷酸钾、十~二十五八烷酸钠、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧硅烷、3-氨丙基三乙氧基硅烷、丙基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、全氟聚醚、全氟羧酸中的一种或多种。

7、优选的是,所述步骤一中,金属盐为硝酸铜、氯化铜、硫酸铜、醋酸铜、硝酸铁、氯化铁、硫酸铁、醋酸铁、硝酸亚铁、氯化亚铁、硫酸亚铁、醋酸亚铁、硝酸钴、氯化钴、硫酸钴、醋酸钴、硝酸铜、氯化铜、硫酸铜、醋酸铜、硝酸锌、氯化锌、硫酸锌、醋酸锌、硝酸镍、氯化镍、硫酸镍、醋酸镍、硝酸银、氯化银、醋酸银中的一种或多种。

8、优选的是,所述步骤一中,低表面能材料溶液所用溶剂为乙醇、正丁醇、异丙醇、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸异戊酯、乙酸、丙酸、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳、二氯乙烷、乙醚、石油醚、正丁烷、环己烷中的一种或多种。

9、优选的是,所述步骤一中,金属盐溶液所用溶剂为乙醇、正丁醇、异丙醇、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸异戊酯、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳、二氯乙烷中的一种或多种。

10、优选的是,所述低表面能材料溶液中低表面能材料和溶剂的质量体积比为0.002~0.03g:20~50ml;

11、优选的是,所述金属盐溶液中金属盐和溶剂的质量体积比为0.002~0.03g:20~50ml。

12、优选的是,所述步骤二中,低表面能材料的质量为tatb颗粒质量的0.01%~5%。

13、优选的是,所述步骤三中,金属盐的质量为tatb颗粒质量的0.05%~10%。

14、优选的是,所述步骤二和步骤三中,搅拌温度为20~80℃,搅拌转速为100~500r/min,搅拌时间为0.5~3h。

15、优选的是,所述金属盐溶液的制备方法为:将硬脂酸加入乙醇水溶液中,再加入硝酸锌、硝酸铜和硝酸铁,在一定温度及转速下搅拌,再加入没食子酸,在一定温度及转速下搅拌,进行电场-超声场耦合处理,真空干燥,得到改性金属盐,取改性金属盐加入到乙醇中,得到金属盐溶液。

16、优选的是,所述硬脂酸、没食子酸和金属盐的质量比为0.01~0.04:0.01~0.04:1;乙醇水溶液的浓度为40~80wt%;硬脂酸和乙醇水溶液的质量体积比为0.01~0.04g:100~300ml。

17、优选的是,所述电场-超声场耦合处理的方法为:将溶液置于两极板间的处理室中,极板电极为铜电极,启动电源产生恒压电场,电压为1~5v;向溶液中插入超声头,调节超声输出功率为100~300w,频率20~50khz;同时开启电场和超声处理20~40min。

18、本发明至少包括以下有益效果:本发明对易吸湿tatb颗粒进行表面处理,提高了tatb的亲油疏水性能,水接触角≥109°,与f2311、f2601、f2605、esten、htpb五种常见粘结剂溶液的接触角均为0°,这对tatb在军事化学中的应用非常有意义,为制备含能材料亲油疏水涂层提供了一种新思路;此外,本发明方法简单,生产周期短,效率高,产品品质较高且成本低,适用于大规模生产,所使用的非含能材料比例小,不会影响到tatb的爆轰性能。

19、本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现,部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。



技术特征:

1.一种制备亲油疏水tatb的方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.如权利要求1所述的一种制备亲油疏水tatb的方法,其特征在于,所述步骤一中,低表面能材料为十~二十五八烷酸、十~二十五八烷酸钾、十~二十五八烷酸钠、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧硅烷、3-氨丙基三乙氧基硅烷、丙基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、全氟聚醚、全氟羧酸中的一种或多种。

3.如权利要求1所述的一种制备亲油疏水tatb的方法,其特征在于,所述步骤一中,金属盐为硝酸铜、氯化铜、硫酸铜、醋酸铜、硝酸铁、氯化铁、硫酸铁、醋酸铁、硝酸亚铁、氯化亚铁、硫酸亚铁、醋酸亚铁、硝酸钴、氯化钴、硫酸钴、醋酸钴、硝酸铜、氯化铜、硫酸铜、醋酸铜、硝酸锌、氯化锌、硫酸锌、醋酸锌、硝酸镍、氯化镍、硫酸镍、醋酸镍、硝酸银、氯化银、醋酸银中的一种或多种。

4.如权利要求2所述的一种制备亲油疏水tatb的方法,其特征在于,所述步骤一中,低表面能材料溶液所用溶剂为乙醇、正丁醇、异丙醇、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸异戊酯、乙酸、丙酸、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳、二氯乙烷、乙醚、石油醚、正丁烷、环己烷中的一种或多种。

5.如权利要求3所述的一种制备亲油疏水tatb的方法,其特征在于,所述步骤一中,金属盐溶液所用溶剂为乙醇、正丁醇、异丙醇、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸异戊酯、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳、二氯乙烷中的一种或多种。

6.如权利要求4所述的一种制备亲油疏水tatb的方法,其特征在于,所述低表面能材料溶液中低表面能材料和溶剂的质量体积比为0.002~0.03g:20~50ml。

7.如权利要求5所述的一种制备亲油疏水tatb的方法,其特征在于,所述金属盐溶液中金属盐和溶剂的质量体积比为0.002~0.03g:20~50ml。

8.如权利要求1所述的一种制备亲油疏水tatb的方法,其特征在于,所述步骤二中,低表面能材料的质量为tatb颗粒质量的0.01%~5%。

9.如权利要求1所述的一种制备亲油疏水tatb的方法,其特征在于,所述步骤三中,金属盐的质量为tatb颗粒质量的0.05%~10%。

10.如权利要求1所述的一种制备亲油疏水tatb的方法,其特征在于,所述步骤二和步骤三中,搅拌温度为20~80℃,搅拌转速为100~500r/min,搅拌时间为0.5~3h。


技术总结
本发明公开了一种制备亲油疏水TATB的方法,包括以下步骤:将TATB颗粒加入到低表面能材料溶液中,在一定温度及转速下搅拌,过滤干燥,得到初步改性的TATB颗粒;向金属盐溶液中加入步骤一得到的初步改性的TATB颗粒,在一定温度及转速下搅拌,过滤干燥,得到亲油疏水TATB。本发明对易吸湿TATB颗粒进行表面处理,提高了TATB的亲油疏水性能,为制备含能材料亲油疏水涂层提供了一种新思路。此外,本发明方法简单,生产周期短,效率高,产品品质较高且成本低,适用于大规模生产,所使用的非含能材料比例小,不会影响到TATB的爆轰性能。

技术研发人员:郭长平,陈鑫,杨光成,鲁月文,王茜,杨炜,谯志强
受保护的技术使用者:西南科技大学
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
转载请注明原文地址: https://tieba.8miu.com/read-15363.html

最新回复(0)