[发明专利]PBX用室温固化粘接体系及其制备方法

说明书

技术领域

本发明的实施方式涉及军民两用高分子材料领域，更具体地，本发明的实施方式涉及一种PBX用室温固化粘接体系及其制备方法。

背景技术

PBX是一类由单质炸药和粘结体系组成的混合炸药，其环境适应能力强、安全性能好，目前在新型高精尖武器中已广泛采用PBX装药。浇注PBX装药通常需要在50～70℃下固化，但是在高温下固化完成的PBX在降至室温过程中，PBX装药会产生热应力即收缩应力。药柱在收缩过程中容易导致药柱和壳体之间出现局部脱粘现象，破坏了PBX药柱的完整性，严重时可能出现安全事故。

使用室温固化粘结体系可使PBX在室温条件下固化,是减少和消除PBX装药收缩应力、提高PBX力学性能、减少能源消耗、降低PBX制造成本的有效途径,因而室温固化粘结体系是一项具有普遍意义的新技术。

目前对于室温固化粘结体系报道较多的是以HTPB为基，虽然此类粘结体系具有较好的室温固化特性，但其粘结体系固化后力学强度较低，采用HTPB为基的室温固化体系无法获得高强度的PBX。

发明内容

为了获得力学性能较好的PBX用室温固化粘结体系，满足国防及民用领域对室温固化粘结体系性能的要求，本发明提供了一种PBX用室温固化粘结体系及其制备方法。采用本发明获得的PBX用粘结体系具有较高的力学强度，其力学强度明显高于HTPB为基的室温固化粘结体系，同时能实现室温固化。

为了实现上述目的，本发明的一种实施方式采用以下技术方案：

一种PBX用室温固化粘接体系，由按重量份数计的以下组分制备而成：

树脂预聚体75-80份，离子液体催化剂8-10份，增塑剂13-16份，乳化剂0.005-0.020份。

进一步的技术方案是：所述的PBX用室温固化粘接体系由按重量份数计的以下组分制备而成：

树脂预聚体75-80份，离子液体催化剂8-10份，增塑剂13-16份，乳化剂0.01份。

PBX用室温固化粘接体系中，所述树脂预聚体为季戊四醇与丙烯醛在酸作用下生成的分子量为300-500的预聚体。

PBX用室温固化粘接体系中，所述离子液体催化剂为1-磺酸丁基-3-甲基-咪唑硫酸氢盐。

PBX用室温固化粘接体系中，所述增塑剂为邻苯二甲酸二乙酯。

PBX用室温固化粘接体系中，所述乳化剂为卵磷脂。

本发明还提供了上述PBX用室温固化粘接体系的制备方法，包括以下步骤：

(1)树脂预聚体的预处理

将树脂预聚体预热至38-42℃，然后过200目筛网，除去其中的大颗粒，然后将树脂预聚体在真空度≤-0.090MPa、温度为58-62℃的条件下搅拌处理25-35min，除去其中的小分子组分；

(2)离子液体催化剂的预处理

将离子液体催化剂在真空度≤-0.090MPa、温度＞80℃的条件下搅拌处理70-120min，除去其中的水分子，使离子液体催化剂中的水分子含量＜0.02％；

(3)PBX用室温固化粘接体系的制备

按比例称取所述预处理后的树脂预聚体、预处理后的离子液体催化剂、增塑剂、乳化剂备用，先将离子液体催化剂与增塑剂混合均匀得到混合物，再将乳化剂在温度＞20℃的条件下溶于该混合物中，最后将所述树脂预聚体与该溶解了乳化剂的混合物混合均匀即得到所述PBX用室温固化粘接体系。

本发明上述制备方法可以采用这样的技术方案：所述步骤(1)的树脂预聚体预热至40℃，搅拌处理温度为60℃，搅拌处理时间为30min。

本发明上述制备方法还可以采用这样的技术方案：所述步骤(2)的搅拌处理温度为85-90℃，搅拌处理时间为70-90min。

本发明上述制备方法也可以采用这样的技术方案：步骤(3)中所述树脂预聚体与溶解了乳化剂的混合物混合的同时加入PBX炸药颗粒，混合均匀后浇注，接着在温度＞20℃的条件下放置48-55h完成固化，得到应用了所述PBX用室温固化粘接体系的PBX炸药。

下面对本发明的上述技术方案进行进一步的说明。