本發(fā)明涉及含能墨水
技術(shù)領(lǐng)域:
,尤其涉及一種高固含量的含能墨水及其制備方法。
背景技術(shù):
:直寫技術(shù)概念源于美國國防高級研究計(jì)劃局DARPA直寫引信預(yù)研究項(xiàng)目。1979年,美國國防部先進(jìn)研究項(xiàng)目局在直寫引信預(yù)先項(xiàng)目中提出了直寫入引信技術(shù)。直寫技術(shù)與傳統(tǒng)技術(shù)相結(jié)合,通過對不同含能材料(如起爆藥、猛炸藥等)添加黏結(jié)劑和有機(jī)溶劑液化后將其裝入直寫裝置中,按照直寫工藝原理,將不同含能材料油墨打印到基片所需位置上,然后烘干或者采用紫外光固化成形,直接完成絕大部分或者全部裝藥,從而制備出引信所需要的傳火或者傳爆序列。2006年BrainFuchs等提出針對MEMS火工品的炸藥墨水配方設(shè)計(jì);2007年他們又研制出一系列基于CL-20的EDF配方,其中EDF-11墨水應(yīng)用在MEMS裝置的直寫入系統(tǒng)中,已經(jīng)用于美軍某彈藥傳爆序列。要實(shí)現(xiàn)利用直寫沉積技術(shù)沉積炸藥乳液,關(guān)鍵在于直寫沉積的技術(shù)與炸藥乳液,只有當(dāng)?shù)玫匠练e效果好,流變性能好、固相含量高、爆轟性能好的炸藥乳液,才能極大地推動含能墨水的應(yīng)用。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:基于
背景技術(shù):
存在的技術(shù)問題,本發(fā)明提出了一種高固含量的含能墨水及其制備方法。本發(fā)明的技術(shù)方案如下:一種高固含量的含能墨水,包括以下主要成分:炸藥、粘結(jié)劑、固化劑和溶劑;所述的炸藥為CL-20;所述的粘結(jié)劑為改性聚疊氮縮水甘油醚;所述的固化劑為拜耳N100和拜耳BL3370的混合固化劑;所述的溶劑為乙酸乙酯、異丙醇、甲苯和二甲苯中的一種或者多種的組合。優(yōu)選的,所述的溶劑為乙酸乙酯。優(yōu)選的,所述的改性聚疊氮縮水甘油醚為富勒烯改性聚疊氮縮水甘油醚,其化學(xué)方程式如下:式中,n=1-100;化學(xué)物(Ⅰ)具體的制備的方法,參見中國發(fā)明專利CN104371114A,富勒烯聚疊氮縮水甘油醚及其制備方法與應(yīng)用。發(fā)明CN104371114A中,該化合物的主要作用為新型含能燃燒催化劑在固體火箭推進(jìn)劑中應(yīng)用,可使平臺燃燒速度提高65%,同時壓力指數(shù)可降低到0.22;但是本發(fā)明中是利用其特殊的單側(cè)含有富勒烯化學(xué)機(jī)構(gòu),在作為粘結(jié)劑應(yīng)用于含能墨水中,墨水沉積時,不但固含量高,而且沉積效果好、流變性能好。優(yōu)選的,所述的沉積效果好的含能墨水,包括以下重量百分比的成分:炸藥60-75%粘結(jié)劑2-6%固化劑1-3%溶劑余量。一種高固含量的含能墨水的制備方法,包括以下步驟:A、將粘合劑與溶劑混合后,攪拌形成膠體;B、邊攪拌邊緩慢加入炸藥;C、待炸藥完全溶解后加入固化劑;D、最后攪拌16-24h,得到所述的含能墨水。本發(fā)明的有益之處在于:本發(fā)明在傳統(tǒng)的基于CL-20的含能墨水的基礎(chǔ)上,對固化劑和粘結(jié)劑進(jìn)行優(yōu)化,采用富勒烯改性聚疊氮縮水甘油醚作為粘結(jié)劑,同時采用拜耳N100和拜耳BL3370為混合固化劑與其配合,得到的含能墨水不但固含量高,而且沉積效果好、流變性能好;采用乙酸乙酯作為溶劑,對操作者的身體影響較小,故優(yōu)選其作為溶劑。具體實(shí)施方式實(shí)施例1:一種高固含量的含能墨水,包括以下重量百分比的成分:炸藥CL-2063.5%粘合劑富勒烯改性聚疊氮縮水甘油醚5%固化劑1.5%溶劑乙酸乙酯余量。所述的固化劑為拜耳N100和拜耳BL3370的混合固化劑,其中拜耳N100和拜耳BL3370的質(zhì)量比為5:2。所述的富勒烯改性聚疊氮縮水甘油醚,其化學(xué)方程式如下:式中,n=1-100。一種高固含量的含能墨水的制備方法,包括以下步驟:A、將粘合劑與溶劑混合后,攪拌形成膠體;B、邊攪拌邊緩慢加入炸藥;C、待炸藥完全溶解后加入固化劑;D、最后攪拌18h,得到所述的含能墨水。實(shí)施例2:一種高固含量的含能墨水,包括以下重量百分比的成分:炸藥CL-2060%粘合劑富勒烯改性聚疊氮縮水甘油醚6%固化劑3%溶劑乙酸乙酯余量。所述的固化劑為拜耳N100和拜耳BL3370的混合固化劑,其中拜耳N100和拜耳BL3370的質(zhì)量比為4:1。所述的富勒烯改性聚疊氮縮水甘油醚,其化學(xué)方程式如下:式中,n=1-100。一種高固含量的含能墨水的制備方法,包括以下步驟:A、將粘合劑與溶劑混合后,攪拌形成膠體;B、邊攪拌邊緩慢加入炸藥;C、待炸藥完全溶解后加入固化劑;D、最后攪拌16h,得到所述的含能墨水。實(shí)施例3:一種高固含量的含能墨水,包括以下重量百分比的成分:炸藥CL-2075%粘合劑富勒烯改性聚疊氮縮水甘油醚2%固化劑3%溶劑乙酸乙酯余量。所述的固化劑為拜耳N100和拜耳BL3370的混合固化劑,其中拜耳N100和拜耳BL3370的質(zhì)量比為3:1。所述的富勒烯改性聚疊氮縮水甘油醚,其化學(xué)方程式如下:式中,n=1-100。一種高固含量的含能墨水的制備方法,包括以下步驟:A、將粘合劑與溶劑混合后,攪拌形成膠體;B、邊攪拌邊緩慢加入炸藥;C、待炸藥完全溶解后加入固化劑;D、最后攪拌24h,得到所述的含能墨水。對比實(shí)施例1將本發(fā)明實(shí)施例1的溶劑分別替換為異丙醇。對比實(shí)施例2將本發(fā)明實(shí)施例1的溶劑分別替換為甲苯。對比實(shí)施例3將本發(fā)明實(shí)施例1的溶劑分別替換為二甲苯。對比實(shí)施例4將本發(fā)明實(shí)施例1的溶劑分別替換為乙酸乙酯和異丙醇1:1的混合物。對比實(shí)施例5將本發(fā)明實(shí)施例1的粘合劑替換為聚疊氮縮水甘油醚。以下對實(shí)施例和對比實(shí)施例的含能墨水的物性進(jìn)行測試,得到如下數(shù)據(jù):表1:噴頭內(nèi)徑0.15mm、噴頭高度為0.25mm、壓力200kPa時含能墨水的粘度和線寬粘度(cps)線寬(μm)實(shí)施例12265525實(shí)施例22092553實(shí)施例32861408對比實(shí)施例13215376對比實(shí)施例22812419對比實(shí)施例32013567對比實(shí)施例41986583對比實(shí)施例52132線寬不均由表1可以知道,粘合劑替換為聚疊氮縮水甘油醚后,對含能墨水的沉積效果影響很大。以上所述,僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式,但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此,任何熟悉本
技術(shù)領(lǐng)域:
的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi),根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變,都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。當(dāng)前第1頁1 2 3