[发明专利]一种高爆热富氟炸药及其制备方法

说明书

本发明提供了一种高爆热富氟炸药，包括以下质量百分比的组分：含氟环氧树脂：11.5％‑23.0％；炸药：38.0％‑62.0％；燃料：11.0％‑31.0％；固化剂：4.5％‑9.0％；表面活性剂：1.5％‑3.0％。其中含氟环氧树脂中氟的质量分数不低于43.5％，所述含氟环氧树脂的环氧值不低于0.40；炸药为三氨基三硝基苯、黑索今、奥克托今、六硝基六氮杂异伍兹烷中的一种或多种组合；燃料为硼粉、铝粉、铝‑镁合金中的一种或多种的组合；当含有铝时，所述燃料中铝的质量分数为45.0％‑85.0％。

技术领域

本发明涉及含能材料领域，具体涉及一种高爆热富氟炸药及其制备方法。

背景技术

塑性粘结炸药具有可设计的能量性能，良好的安全、力学、加工性能。被广泛应用于各类战斗部装药。以为美军钻地战斗部GBU-24、GBU-28为例，其装药采用浇注型塑性粘结炸药PBXN-109。粘结体系是浇注型PBX形成具有一定力学性能整体的关键，目前浇注型PBX粘结体系是以端羟基聚丁二烯(HTPB)为代表的惰性粘结体系。尽管HTPB体系具有工艺适用性强的优点，其非含能固化体系极大限制了浇注型PBX整体能量水平。

针对这一问题，国内外研究关注于粘结体系能量水平的提高。相较于HTPB体系，环氧树脂粘结体系除了具有强度高、形变低、耐酸碱性强等优点，可以有效抵抗战斗部侵彻过程中高温、高压、高过载工况之外。其分子结构中还具有丰富的反应点位，便于引入含能基团以提升整体能量水平。

现有公开技术中，将氟原子引入环氧树脂体系中的应用研究较多。氟原子具有强电负性，氟-碳具有高键能(540kJ/mol)，其作为氧化元素的氧化能力高于氧元素，易参于爆炸反应能量释放，因此适与点火温度高、热值高的金属燃料配合放热，如与硼元素反应形成BF₃。典型顺丁橡胶基氟材料氟含量水平较低对爆热提高水平有限，因为其预聚物分子结构中包含大量的惰性链段。环氧树脂预聚物分子量较低，有利于高密度氟原子引入，从而提高混合炸药能量密度，因此含氟环氧树脂在提高混合炸药能量水平上具有独特优势。

发明内容

针对炸药粘结体系能量水平不高的问题，本发明的第一个目的在于提供一种高爆热富氟炸药。本发明的第二个目的在于提供一种高爆热富氟炸药的制备方法。

本发明技术方案如下：一种高爆热富氟炸药，包括按以下质量百分含量的组分：

含氟环氧树脂：11.5％-23.0％；

炸药：38.0％-62.0％；

燃料：11.0％-31.0％；

固化剂：4.5-9.0％；

表面活性剂：1.5％-3.0％；

进一步的，所述含氟环氧树脂中氟的质量分数不低于43.5％，所述含氟环氧树脂环氧值不低于0.40。

进一步的，所述炸药为三氨基三硝基苯(TATB)、黑索今(RDX)、奥克托今(HMX)、六硝基六氮杂异伍兹烷(HNIW)中的一种或组合。

进一步的，所述燃料为硼粉(B)、铝粉(Al)、铝-镁合金(Al-Mg)中的一种或多种的组合，当含有铝时，所述燃料中铝的质量分数为45.0％-85.0％。

进一步的，所述固化剂为六氟双酚A和/或四氟邻苯二甲酸酐。

进一步的，所述表面活性剂为全氟辛基磺酸胺和/或全氟辛基硅烷。

本发明还提供了上述高爆热富氟炸药的制备方法：

S1、将表面活性剂、含氟环氧树脂质量配比称量入容器；

S2、将燃料按质量配比单独称量入盛装表面活性剂、含氟环氧树脂的容器中；