FOX-7基PBXs噴霧干燥前驅(qū)體分散穩(wěn)定性研究

楊 玥，董子文，孔 松，黃 輝，李小東，王晶禹

(1.寧波工程學(xué)院 材料與化學(xué)工程學(xué)院/安全工程學(xué)院，浙江 寧波 315211；2.中北大學(xué) 環(huán)境與安全工程學(xué)院，山西 太原 030051；3.山西省超細(xì)粉體工程技術(shù)研究中心，山西 太原 030051)

引 言

1,1-二氨基-2,2-二硝基乙烯(FOX-7)是一種性能優(yōu)異的鈍感炸藥，爆速與RDX相當(dāng)，具有密度大、感度低、熱穩(wěn)定性和相容性好等特點，綜合性能均衡[1-10]。近年來，隨著低易損性炸藥研發(fā)需求的日益增長，國內(nèi)外關(guān)于FOX-7的應(yīng)用研究逐漸增多[11-15]。制備FOX-7基高聚物黏結(jié)炸藥(PBXs)可改善含能材料力學(xué)性能并實現(xiàn)安全和能量的平衡，對其應(yīng)用具有重要意義。

噴霧干燥是制備含能材料的常用手段[16-26]，具有工藝過程簡單、包覆時間短、易于放大、可以滿足不同的質(zhì)量性能指標(biāo)(粒度分布、顆粒形狀以及性質(zhì)等)的特點。噴霧干燥前驅(qū)體懸浮液屬于熱力學(xué)不穩(wěn)定性體系，微米和亞微米固體顆粒在介質(zhì)形成分散體系的過程中，由于顆粒之間存在不可避免的相互作用和重力影響，懸浮顆粒在分散介質(zhì)中易形成團(tuán)聚體沉降，進(jìn)而影響后續(xù)噴霧干燥制備PBXs微粒的包覆均一性[27-28]。如何打破微米及亞微米顆粒間團(tuán)聚，獲得穩(wěn)定分散的前驅(qū)體是保證噴霧干燥PBXs樣品包覆質(zhì)量穩(wěn)定的關(guān)鍵因素。

為實現(xiàn)FOX-7基噴霧干燥前驅(qū)體懸浮液中微米FOX-7晶粒的穩(wěn)定分散，本研究參考文獻(xiàn)[29]，采用機(jī)械攪拌和超聲兩種方法制備了微米FOX-7懸浮液，通過沉降試驗和吸光度法測定懸浮液樣品的分散穩(wěn)定性，以單因素試驗和正交試驗研究了固含量、攪拌速度、攪拌時間、超聲功率、超聲時間和制備溫度對懸浮液分散體系穩(wěn)定性的影響，為噴霧干燥法制備包覆均勻、性能穩(wěn)定的FOX-7基PBXs微粒提供理論及技術(shù)參考。……