[发明专利]一种含能材料

说明书

技术领域

本发明属于化工技术领域，具体涉及一种含能材料。

背景技术

粉状乳化炸药是二十世纪九十年代发展起来的一种新型工业炸药，理论上具有乳化炸药较好的抗水性能，以及粉状炸药做功能力大、使用方便的特点。粉状乳化炸药的出现，为解决粉状硝铵类炸药生产中存在的安全、环境污染、吸湿结块等诸多问题提供了可能。然而，在实际生产过程中，粉状乳化炸药经常出现吸潮粘连和硬化结块等问题，严重影响其储存稳定性和爆轰性能。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种流散性和抗水性能较好，不易吸潮粘连和硬化结块的含能材料。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种含能材料，其特征在于，由以下原料制成：强疏水性固体粒子、固体可燃剂粉末和硝酸铵溶液；所述强疏水性固体粒子为经疏水改性后与水的接触角不小于100°的固体粒子；所述固体粒子为氧化铝粒子、二氧化硅粒子、滑石粒子、蒙脱土粒子、水滑石粒子、粉煤灰粒子、硅藻土粒子、云母粒子、凹凸棒粒子和沸石粒子中的一种或几种；所述固体可燃剂粉末为聚乙烯蜡粉、煤粉、聚乙烯粉、木粉、半焦粉、聚苯乙烯粉、聚甲基丙烯酸甲酯粉、焦炭粉、木炭粉、炭黑、活性炭粉和硫磺粉中的一种或几种；所述硝酸铵溶液与强疏水性固体粒子的质量比为4～80∶1；所述固体可燃剂粉末的用量为使含能材料符合零氧平衡原则所需的量；

所述硝酸铵溶液为硝酸铵水溶液、含添加剂的硝酸铵水溶液、含消焰剂的硝酸铵水溶液或含添加剂和消焰剂的硝酸铵水溶液；所述硝酸铵水溶液中硝酸铵的质量浓度为40％～90％；所述含添加剂的硝酸铵水溶液中硝酸铵的质量浓度为40％～90％，添加剂的质量浓度为0.1％～5％；所述含消焰剂的硝酸铵水溶液中硝酸铵的质量浓度为40％～90％，消焰剂的质量浓度为0.5％～35％；所述含添加剂和消焰剂的硝酸铵水溶液中硝酸铵的质量浓度为40％～90％，添加剂的质量浓度为0.1％～5％，消焰剂的质量浓度为0.5％～35％；所述添加剂为硝酸钠、尿素、硝酸钾、硝酸钙、二氧化硅、氧化铝、硝酸镁、一元胺或多元胺的硝酸盐、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、高氯酸钠、氯酸钠、十八烷胺、氯酸钾和高氯酸钾中的一种或几种；所述消焰剂为氯化钠、氯化钾和氯化铵中的一种或几种；

所述含能材料的制备方法包括以下步骤：

步骤一、在温度为20℃～95℃的条件下配制硝酸铵溶液；

步骤二、将固体可燃剂粉末加入步骤一中所述硝酸铵溶液中，搅拌均匀得到含有固体可燃剂粉末的硝酸铵溶液；所述固体可燃剂粉末的加入量不大于使含能材料符合零氧平衡原则所需的量；

步骤三、将步骤二中所述含有固体可燃剂粉末的硝酸铵溶液与强疏水性固体粒子分散混合均匀，得到固体粒子稳定的气包液材料；

步骤四、采用真空干燥或喷雾干燥的方式将步骤三中所述固体粒子稳定的气包液材料干燥至材料的含水量不高于18％；当干燥后的固体粒子稳定的气包液材料符合零氧平衡原则时，得到含能材料；当干燥后的固体粒子稳定的气包液材料不符合零氧平衡原则时，向干燥后的固体粒子稳定的气包液材料中补充固体可燃剂粉末至材料符合零氧平衡原则，混合均匀后得到含能材料。

上述步骤三中所述分散混合的方法为：向含有固体可燃剂粉末的硝酸铵溶液中加入强疏水性固体粒子，然后在温度为20℃～95℃，转速为400rpm～3000rpm的条件下分散混合3s～600s；或者将强疏水性固体粒子在温度为20℃～95℃，转速为200rpm～3000rpm的条件下搅拌，然后将含有固体可燃剂粉末的硝酸铵溶液在温度为20℃～95℃条件下喷雾于搅拌的强疏水性固体粒子中，分散混合2s～600s。

上述步骤四中所述真空干燥的温度为35℃～120℃。

上述步骤四中所述喷雾干燥的气流温度为50℃～120℃，气流与物料的质量比为0.3～0.6，喷雾喷嘴的直径为10mm～20mm。