[发明专利]一种适用不敏感弹药黏结剂体系及制备方法

说明书

本发明提供了一种适用不敏感弹药黏结剂体系及制备方法，该黏结剂体系由按重量份计的聚多元醇40～50份，含能增塑剂30～60份，多异氰酸酯5～10份，催化剂0.0002～0.001份制备而成。在制备时所用原料要进行预处理，包括聚多元醇、含能增塑剂的旋蒸脱水处理以及原料的预热处理，然后将聚多元醇与含能增塑剂进行预混，最后加入固化剂并充分混合均匀，在55～65℃条件下固化4‑7d。与传统端羟基聚丁二烯(HTPB)基黏结剂体系相比，本发明所得的黏结剂体系含氧量高，与含能增塑剂的相容性好，可以明显提高炸药体系的能量输出；该黏结剂体系在热刺激条件下反应比较温和，受热时发生融化、膨胀可将弹体外壳冲破，降低热刺激条件下发生爆炸的可能性，提高弹药的不敏感性。

技术领域

本发明属于浇注PBX炸药、不敏感弹药技术领域，具体涉及一种适用不敏感弹药黏结剂体系及制备方法。

背景技术

现代战场环境的日益恶化，由于弹药系统自身易损性问题的弊病引发的重大意外安全事故，给人们带来沉痛的代价，研究高能、钝感弹药技术才是提高弹药战场生存能力的关键。自20世纪70年代初，美国就率先提出了钝感弹药的概念，先后研发出了PBXN-109、PBXN-110、PBXN-129等多种不敏感弹药，并制定了钝感弹药军用标准MIL-STD-2105C，用于评定弹药的安全性和危险性。与此同时，北约也制定了钝感弹药的评估标准STANNG 4107，对弹药的安全性级别实行统一评定标准。目前，随着大型航母编队、战斗机群、潜艇等集成式武器作战平台的发展，不敏感弹药的重要作用日益突出。

然而，高能与钝感是一个矛盾体，在降低弹药感度的同时，会导致弹药能量的降低。在浇注炸药领域，传统的黏结剂体系以端羟基聚丁二烯(HTPB)为主体，其主链是由-CH₂-组成的长链，存在含氧量低、与硝酸酯类增塑剂相容性差、静电感度高等缺点，严重影响了弹药系统能量的输出。

HTPE是一种端羟基聚醚黏结剂，是聚乙二醇和四氢呋喃的嵌段共聚物，具有良好的柔顺性和较好的低温性能。与传统HTPB黏结剂相比，HTPE链段中的醚键(-O-)具有较高的极性，能够与增塑剂形成氢键作用，可以明显改善浇注PBX炸药中易渗油的问题，特别是其与含能增塑剂相容，大大提高了弹药系统的能量输出。HTPE中有更高的氧含量，配方中可以加入更多的金属粉提高混合炸药的能量密度。HTPE 的静电绝缘系数HTPB低几个数量级，几大地降低了弹药在生产、运输、贮存、使用过程中由于静电放电发生意外危险的可能性。快速烤燃和慢速烤燃是衡量炸药不敏感性的重要指标，以HTPE为基的黏结剂在受热时首先发生融化、膨胀，可在炸药发生爆炸反应前将壳体冲破，从而降低烤燃试验的反应等级。

发明内容

本发明的目的在于提供一种适用不敏感弹药的黏结剂体系，该黏结剂体系含氧量较高、其与含能增塑剂的相容性好、力学性能与传统黏结剂相当。

本发明主要是通过如下技术方案实现的：

本发明提供了一种适用不敏感弹药黏结剂体系配方，包括按重量份计的聚多元醇40～50份，含能增塑剂30～60份，多异氰酸酯5～10份，催化剂0.00005～0.0001份。其中，所述聚多元醇为端羟基嵌段共聚醚 (HTPE)。

在上述一种不敏感弹药黏结剂体系中，所述含能增塑剂为双(2,2二硝基丙醇)缩乙醛/双(2,2二硝基丙醇)缩甲醛BDNPA/BDNPF、丁基硝酸酯乙基硝胺Bu-NENA、三甲基乙烷三硝酸酯TMETN、丁三醇三硝酸酯BTTN、一缩二乙二醇二硝酸酯DEGDN中的任意一种或两种的组合。

在上述一种不敏感弹药黏结剂体系中，所述多异氰酸酯为多官能度异氰酸酯N-100、异佛尔酮二异氰酸酯IPDI、4,4’-二环己基甲烷二异氰酸酯HMDI中多异氰酸酯或多异氰酸酯与二异氰酸酯的混合。

在上述一种不敏感弹药黏结剂体系中，所述催化剂为二月桂酸二丁基锡T12、三苯基铋TPB、三-(乙氧基苯基铋)TEPB中的任意一种或几种。