技术领域
[0001] 本发明涉及一种包覆含能材料的方法，特别是涉及一种以液态CO2作为反溶剂、分散剂和干燥介质的包覆含能材料的方法。
相关背景技术
[0002] 固体推进剂在航空航天和导弹的发展中起着非常重要的作用。固体推进剂中含有的大多数高能含能材料(比如HMX、CL-20、LLM-105等)，其能量大，但机械感度较高，这给推进剂的研制、使用、储存、运输等带来了不安全性和推进剂组分之间相容性差的问题。所以，含能材料的高能量、低易损性和不敏感性，是固体推进剂要达到的主要目标之一。
[0003] 目前，解决含能材料高能钝感、安全性和相容性的方法主要有三种：一是含能材料球形化和细化，进而达到降低感度的目的；二是采用低感度含能材料代替部分主体含能材料；三是选用合适的包覆材料对高能含能材料进行包覆。第三种方法现已成为解决高能含能材料降感、安全性与推进剂组分相容性的主要技术手段，原因是可根据不同需要选择相应的包覆材料，还有多种包覆工艺的选择，最终达到相应目的。
[0004] 近年来，国内外科研工作者在高能钝感研究中，提出了很多包覆方法，主要包括：相分离法、挤出造粒法、机械研磨法、喷雾干燥法、溶液悬浮法、水悬浮法、乳液聚合法、化学沉淀法、超临界流体法、分子自组装法。现有包覆含能材料的方法存在包覆不均匀、操作复杂、一些特殊含能材料(比如三氢化铝、二硝酰胺胺等)不能用于湿法包覆、及溶剂不能与非溶剂互溶而使水(或溶液)悬浮法的应用受到限制和污染环境的技术问题。
具体实施方式
[0029] 实施例1
[0030] 本实施例中的一种包覆含能材料的方法，包括以下步骤：
[0031] 首先将氟橡胶溶于乙酸乙酯中配置成浓度为5‰包覆材料溶液，量取20ml的包覆材料溶液，然后向包覆材料溶液中加入2g黑索金配置成悬浮液，搅拌悬浮液30min，将悬浮液倒入温度为15℃的压力容器中，密闭，按2kg/h的流速向压力容器中通入CO2，当压力容器内的压力达到5MPa时，停止通入CO2，保温保压10min后，再通入CO2进行换气10min，最后将压力容器的压力泄压至常压，即得到5％质量分数的氟橡胶包覆黑索金产品。
[0032] 从图1和图2可以看出，实施例1中的氟橡胶包覆后的黑索金的晶体表面明显不同于包覆黑索金前的表面，在氟橡胶包覆材料的作用下，颗粒之间相互粘连，说明包覆后的黑索金表面上均匀包覆有氟橡胶；
[0033] 实施例2
[0034] 本实施例中的一种包覆含能材料的方法，包括以下步骤：
[0035] 首先将氟橡胶溶于甲醇中配置成浓度为1‰包覆材料溶液，量取20ml的包覆材料溶液，然后向包覆材料溶液中加入2g六硝基六氮杂异伍兹烷配置成悬浮液，搅拌悬浮液30min，将悬浮液倒入温度为14℃的压力容器中，密闭，按3kg/h的流速向压力容器中通入CO2，当压力容器内的压力达到5MPa时，停止通入CO2，保温保压10min后，再通入CO2进行换气15min，最后将压力容器的压力泄压至常压即得到1％质量分数的氟橡胶包覆六硝基六氮杂异伍兹烷产品。
[0036] 从图3和图4可以看出，实施例2中的氟橡胶包覆后的六硝基六氮杂异伍兹烷的晶体表面比包覆前光滑、晶体表面上的棱角趋于平滑，在氟橡胶包覆材料的作用下，颗粒之间相互粘连，说明包覆后的六硝基六氮杂异伍兹烷表面上均匀包覆有氟橡胶；
[0037] 结合图7、图8和表1可以看出，实施例2中包覆后的六硝基六氮杂异伍兹烷样品中含有C、N、O和F元素。在与包覆前样品元素相比，包覆样品多出了F元素，F元素占总元素的比重达到0.95％，并且样品包覆后，C元素的含量增大了2.36％，N元素的含量增加了2.4％，说明包覆方法中所述含能材料被氟橡胶所包覆。
[0038] 表1氟橡胶包覆六硝基六氮杂异伍兹烷前后的EDS分析数据表
[0039]
[0040] 实施例3
[0041] 本实施例中的一种包覆含能材料的方法，包括以下步骤：
[0042] 首先将氟橡胶溶于甲醇中配置成浓度为3.1‰包覆材料溶液，量取20ml的包覆材料溶液，然后向包覆材料溶液中加入2g三氢化铝配置成悬浮液，搅拌悬浮液30min，将悬浮液倒入温度为14.5℃的压力容器中，密闭，按2.5kg/h的流速向压力容器中通入CO2，当压力容器内的压力达到5MPa时，停止通入CO2，保温保压10min后，再通入CO2气进行换气13min，最后将压力容器的压力泄压至常压即得到3％质量分数的氟橡胶包覆三氢化铝产品。
[0043] 从图5和图6可以看出，实施例3中的氟橡胶包覆后的三氢化铝的晶体棱角趋于平滑、表面明显不同于包覆前的晶体表面，说明包覆后的三氢化铝表面上均匀包覆有氟橡胶；
[0044] 结合图9、图10和表2可以看出，实施例3中三氢化铝分子中的H元素属于轻元素，EDS测试分析中是检测不到的，所以包覆后的三氢化铝样品中含有Al、C和F元素。在与包覆前样品元素相比，包覆样品多出了C和F元素，C元素占总元素的比重达到4.62％，F元素占总元素的比重达到8.19％，说明氟橡胶包覆在三氢化铝表面上。
[0045] 表2氟橡胶包覆三氢化铝前后的EDS分析数据表
[0046]
[0047] 上述实施例中的黑索金、六硝基六氮杂异伍兹烷和三氢化铝还可以用奥克托今、1-氧-2,6-二氨基-3,5-二硝基吡嗪、高氯酸铵或铝中的任意一种代替。
[0048] 上述实施例中的氟橡胶还可以用乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、三元乙丙橡胶、热塑型聚氨酯或聚苯乙烯中的任意一种代替。
