[发明专利]一种硼镁复合粉的团聚方法

说明书

本发明公开了一种硼镁复合粉的团聚方法，是为了解决现有技术工艺过程复杂、蒸馏水和聚乙二醇的使用存在局限性的问题。该团聚方法包括以下步骤：a.往分散容器中，依次加入端羟基聚丁二烯预聚物、甲苯二异氰酸酯固化剂和T‑12、乙酸乙酯混合均匀得到悬浮液；b.在悬浮液依次加入LiF、AP和部分B‑Mg复合粉混合，在浆状物料中，加入剩余B‑Mg复合粉，混合后通过抽真空，真空度为60kPa，得到颗粒状物料；c.将颗粒状物料倒入摇摆式造粒机，控制筛网为20‑30目，将物料压碎、挤下筛网，将筛网下物料干燥得到目的产物。

技术领域

本发明涉及一种硼镁复合粉的团聚方法，尤其涉及到PBX复合炸药、富燃料推进剂用B-Mg复合粉的团聚方法。

背景技术

活泼金属，如B、Mg、Al,都具有很高的质量热值和体积热值，从能量和密度的角度考虑，其氧化反应热值都达到了梯恩梯炸药的6-10倍左右，都蕴含着巨大的化学能量，可以作为提高火炸药能量的高能材料。由于无定形硼粉中含有B₂O₃、H₃BO₃等酸性杂质，文献报导其悬浮液pH达到4.0～4.5。该酸性杂质与常用端羟基聚丁二烯(HTPB)黏合剂预聚物的羟基易发生交联反应，使火炸药药浆的黏度增大，工艺性能恶化，甚至无法浇铸；而且硼的熔点和沸点高，难以熔化和气化，其燃烧是表面氧化过程，因而硼粉的点火性能和燃烧性能差，工程应用难度大。

为改善硼粉在火炸药应用中工艺和燃烧难题，使其和Mg粉形成B-Mg复合粉，能显著提高硼燃料燃烧和工艺成型性能。但B-Mg复合粉粒度较小，达到1微米以下，比表面积较大，在火炸药中的加入量也受到限制，必须对该粉末进行团聚，形成一定粒度分布的颗粒物，增加在火炸药配方中加入量；且该复合粉中，Mg的活性较高，易和空气中的O₂、水蒸气等反应而失活，团聚能确保颗粒内部活性组分得到保护。目前，尚未见B-Mg复合粉团聚方法的报道，已知的无定形硼粉团聚方法中，专利200910022197.8曾报道利用喷雾干燥法制备球形无定形硼粉的方法，该方法包括如下步骤：(1)制浆：将硼粉和蒸馏水按30：70～40：60的质量比混合均匀，按硼粉质量2～6％的量加入添加剂，先超声分散15～30分钟；(2)然后磁力搅拌15～30分钟，得到硼粉浆料；(3)硼粉浆料中加入氢氧化钠溶液，将硼粉浆料的pH值调至9～12，得到调节pH值后的硼粉料浆；(4)喷雾干燥：利用喷雾干燥要对步骤(3)调节pH值后的硼粉料浆进行喷雾干燥；(5)真空干燥：将步骤(4)得到的球形硼粉放入真空干燥箱中，70～90℃干燥1～2小时，获得球形无定形硼粉。该方法能制备颗粒化的硼粉，但采用蒸馏水作为溶剂，限制了B-Mg复合粉的使用，因为镁粉与水反应；团聚处理步骤多达5步，制备过程复杂，影响团聚试样的性能一致性；使用聚乙二醇作为团聚剂，由于聚乙二醇与端羟基聚丁二烯黏合剂(HTPB)物理不相容，导致上述方法制备的团聚硼粉，与火炸药体系不相容。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种工艺过程简单、和HTPB黏合剂相容性良好的B-Mg复合粉的团聚方法。

本发明提供的硼镁(B-Mg)复合粉的团聚方法，包括以下步骤：

a.将端羟基聚丁二烯预聚物、异氰酸酯固化剂、固化催化剂、乙酸乙酯加入捏合机，40℃混合20min；

b.加入氟化锂、超细高氯酸铵和70％的B-Mg复合粉，捏合机搅拌桨转速为20～25r/min，20min后加入剩余B-Mg复合粉，再捏合30min，捏合过程抽真空，真空度60kPa，使物料成为颗粒状物料；

c.停止捏合，将所得颗粒状物料倒入摇摆式造粒机，过20-30目筛网，将筛下物70℃干燥72h，得到目的产物；