[发明专利]一种微波加热法制备含能中空微球的方法

说明书

本发明涉及一种含能中空微球的制备方法，更具体地说是利用微波加热制备含能中空微球的方法，属于含能材料领域。一种微波加热法制备的含能中空微球，按重量份数主要由下述组分组成：膨胀剂1～15份、吸波材料1～10份，含能添加剂60～95份、聚合物单体10～30份。首先将聚合物单体、引发剂、交联剂、发泡剂混合成油相，然后在油相加入含能添加剂和吸波材料，混合均匀后在水相中分散并在高压反应釜中悬浮聚合，随后升温熟化后得到含能微球，最后经加微波加热发泡膨胀并冷却处理后得到含能中空微球。与传统的直接加热法具有温度梯度不同，微波可以使含有吸波材料的含能微球在同一时刻开始加热膨胀，保证了最终含能中空微球粒径的均匀性，同时避免了因受热不均而导致部分含能微球的破裂。

技术领域

本发明涉及一种含能中空微球的制备方法，更具体地说是利用微波加热制备含能中空微球的方法，属于含能材料领域。

背景技术

乳化炸药因其良好的抗水性、安全性、无毒性、环保性，成为最受欢迎的工业炸药之一，广泛应用于工程爆破中。乳化炸药在未加入敏化剂之前不具有雷管感度，敏化剂在乳化炸药中提供起爆所需的“热点”结构，分为物理敏化剂和化学敏化剂，但这些敏化材料不是含能材料，对提高炸药能量没有帮助。由于乳化基质中含有10％质量比的水分，导致传统乳化炸药的爆炸威力较低。为了提高乳化炸药的做功能力，研究人员通过向乳化炸药中添加铝粉、钛粉、储氢材料、军用炸药等含能添加剂来提高炸药的爆轰性能。然而，含能添加剂在提高炸药爆炸威力的同时也提高了炸药的感度，而且含能添加剂在乳化炸药中也存在着变性失效的问题。为了在提高乳化炸药爆炸威力的同时，不影响炸药的安全性和储存稳定性，程扬帆等在其专利CN201810208682.3公布了一种热膨胀中空微球包覆含能添加剂的方法，刘蓉等在其专利CN201811025047.8公布了一种乳化炸药用多核中空含能微球及其制备方法，这两种方法制得的含能中空微球很好的解决了乳化炸药爆炸威力和感度之间的矛盾，其利用微球的中空结构在乳化炸药中引入“热点”结构，利用含能添加剂来提高乳化炸药的能量，并且微球外壳能有效的将含能添加剂与乳化基质隔离开。。但是该两种方法都是采用直接加热法，由于存在温度梯度，容易使含能中空微球受热不均，从而导致微球粒径大小不一，并且经常出现部分微球未发泡而部分又发泡过度而破裂的情况。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术的不足，目的之一在于提供一种微波加热法制备的含能中空微球。

本发明的另外一个目的在于提供一种利用微波加热法制备含能中空微球的方法。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种微波加热法制备的含能中空微球，其按重量份数主要由下述组分组成：膨胀剂1～15份、吸波材料1～10份、含能添加剂60～95份、聚合物单体10～30份。

优选地，膨胀剂为偶氮二甲酰胺、改性偶氮二甲酰胺、对甲苯磺酰肼、碳酸氢钠、碳酸钠、(异)丁烷、(异)戊烷、(异)己烷、(异)庚烷、(异)辛烷、(异)壬烷、(异)癸烷、(异)十一烷、(异)十二烷、(异)十三烷、氯甲烷、二氯甲烷、氯仿、四氯化碳等一种或几种的组合等。

优选地，吸波材料为聚噻吩、聚吡咯、聚苯胺、聚乙炔、碳化硅中的一种或几种组合。

优选地，含能添加剂为TiH₂粉、MgH₂粉、Al粉、Ti粉、Mg粉、B粉、RDX颗粒、TNT颗粒等，含能添加剂粒径在0.1～50μm之间。

优选地，聚合物单体为丙烯腈类单体、乙烯类单体、丙烯酸酯类单体、丙烯酰胺类单体、含氟丙烯酸酯类单体等一种或几种的组合。

优选地，所述一种微波加热法制备含能中空微球的方法，具体步骤如下：

St1：首先混合溶解聚合物单体、引发剂、交联剂、膨胀剂形成油相，再加入一定比例的含能添加剂和吸波材料并充分搅拌，使其与油相混合均匀；