二元复合结晶炸药HMX/LLM-105的溶剂-非溶剂法制备研究

为降低1,3,5,7-四硝基-1,3,5,7-四氮杂环辛烷(HMX)的感度,采用溶剂-非溶剂法制备了二元复合结晶炸药HMX/LLM-105,并采用X射线粉末衍射(PXRD)、扫描电镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)对其进行表征;采用差示扫描量热法(DSC)分析其热分解性能,并进行了机械感度测试。结果表明:HMX/LLM-105的晶体形貌与原料单质炸药明显不同;HMX/LLM-105在放热过程中仅有1个放热分解峰,分解温度为271.6℃,放热效率更高;HMX/LLM-105的特性落高H50为68 cm,较HMX提高了42 cm,降感效果明显。

溶剂-非溶剂法制备混合点火药

通过对目前点火药制备工艺的分析,选择了溶剂非溶剂法制备混合点火药。确定了制备混合点火药的工艺流程,并对所制备点火药的形貌和热性能进行了分析。结果表明:采用该工艺制备的药剂颗粒近似球形,流散性好;制备的混合点火药的安定性得到增强。

溶剂-非溶剂法在含能材料中的应用

综述了溶剂-非溶剂法在含能材料的细化、改性和复合含能材料制备中的应用,重点分析了溶剂-非溶剂法中影响含能材料细化质量的主要因素,着重讨论了该法在改变含能材料的晶型和形态、粒径分布、机械感度、成形性等性质中的应用。

溶剂-非溶剂法在奥克托今球形化重结晶中的应用

阐述了溶剂-非溶剂法球形化重结晶奥克托今的影响因素,介绍了溶剂-非溶剂法在奥克托今球形化重结晶中应用的研究进展和计算机模拟技术。

溶剂-非溶剂法制备抗静电硝化棉复合材料及其性能表征

以硝化棉和导电填料为原料,采用溶剂-非溶剂法制备了抗静电硝化棉复合材料。通过扫描电子显微镜、体积表面电阻测定仪、非接触式静电压测试仪、热分析仪表征了抗静电硝化棉复合材料的微观形貌、抗静电性能及热分解性能。结果表明,导电填料质量分数为0.6%的抗静电硝化棉复合材料内部导电网络分布均匀、完整,体积电阻率和表面电阻率分别为1.02×109Ω·m和4.66×1010Ω,较硝化棉分别降低5个数量级和3个数量级,达到GJB2527-1995弹药防静电要求,且制备过程中静电电位为0.20kV,较硝化棉降低77.8%,显示了良好的抗静电性能;其表观分解热为259.4J/g,较硝化棉提高81.4J/g。

溶剂非溶剂法制备四逆汤微囊研究

该课题组通过溶剂-非溶剂法将四逆汤制备成具有缓释作用的制剂,增加在胃肠道的停留时间,并考察四逆汤微囊体外表征和体外作用。通过溶剂-非溶剂法制备了四逆汤微囊,并通过单因素实验,确定微囊最佳制备方案。考察四逆汤微囊的体外释放。结果:最终确定囊材质量浓度为15%,囊芯与囊材的比为1:15,转速为400r/min,乙酸乙酯与水的体积比为1:5时微囊的包封率最高,可达82.57%;体外释放结果显示,载药微囊在胃液中少量释放,而在肠溶液中可以达到缓慢释放,最终释放率为57.7%。该实验采用溶剂非溶剂法制备了具有缓释效果的四逆汤微囊。

索拉非尼-Eudragit RS纳米粒的制备及理化性质研究

目的:制备索拉非尼-Eudragit RS纳米粒(sorafenib-Eudragit RS nanoparticles,S-E NPs),优选制备处方及初步探索其理化性质。方法:溶剂-非溶剂法制备索拉非尼-Eudragit RS纳米粒,采用单因素试验研究溶剂、稳定剂类型、载体比例、有机相水相比例对纳米粒理化性质的影响。通过粒径和Zeta电位、形貌观察、体外释药考察对其进行质量评价。结果:优选处方制备的索拉非尼-Eudragit RS纳米粒的平均粒径为(86.72±3.71)nm,多相分散系数(PDI)为(0.200±0.032),Zeta电位为(36.6±0.3)m V,纳米粒呈球形且分布均匀;体外释放符合Weibull模型(r=0.966 9)。结论:溶剂-非溶剂法适用于索拉非尼-Eudragit RS纳米粒的制备,所制备的纳米粒粒径较小,分布均匀,形态规则完整,具有明显缓释作用。

小尺寸LLM-105的重结晶控制方法研究

采用溶剂-非溶剂重结晶法研究了影响LLM-105晶体形貌和粒度大小的因素及影响觃律,选取浓硫酸为溶剂、水为反溶剂,采用反加法研究了溶剂反溶剂体积比、结晶温度、搅拌速度等主要因素对结晶形貌和粒度的影响。结果表明,在搅拌速度500r·min-1、溶剂非溶剂体积比2:15、结晶温度65℃的条件下,重结晶得到的LLM-105晶体形貌觃则,棱角圆滑,长径比在1~1.5之间,粒度均匀,粒度分布在1~10μm之间,平均粒径D50为4.48μm;放热峰温352.9℃,较原料提高了7.2℃,热安定性更好;机械感度降低,撞击感度和摩擦感度分别下降了80%和59%。

Al/AP/NC/CL-20纳米复合炸药的制备及表征

为提高推进剂的能量利用率和热释放效率,分别以物理混合法、静电喷雾法和溶剂-非溶剂重结晶法制备Al/AP/NC/CL-20纳米复合炸药;采用扫描电镜(SEM)、X射线能谱仪(EDS)、X-射线衍射仪(XRD)、红外光谱仪(FT-IR)和同步热分析仪(TG-DSC)对不同样品的形貌、结构和热分解性能进行了分析;利用高速摄影仪测试其点火燃烧性能并对其撞击感度进行测试。结果表明,3种方法制备的Al/AP/NC/CL-20炸药组分分布均匀,粒径在100~300nm之间;3种方法所制得的复合物中的组分NC、CL-20、AP与Al之间均为物理复合,其中静电喷雾法制得的样品中的CL-20晶型转变为β型;物理混合法、静电喷雾法和溶剂-非溶剂法制得的Al/AP/NC/CL-20复合炸药的点火延迟时间分别为3、22和1ms;燃烧持续时间分别为710、608和241ms;与纳米CL-20相比,物理混合法、溶剂-非溶剂法和静电喷雾法制备的Al/AP/NC/CL-20复合炸药特性落高分别从8cm升高至25、31和28cm,降感效果明显。

超细CL-20晶形控制技术研究

采用溶剂-非溶剂的方法,通过加入不同的晶形控制剂制备超细CL-20,并对晶形控制剂的种类和用量、加料方式等因素进行了分析。结果表明,晶形控制剂的种类、用量及样品溶剂加料方式严重地影响着超细CL-20的晶形。对于2.0 g CL-20原料,采用3.5 mL质量浓度2%聚乙烯醇类化合物(PV)晶形控制剂,所得到的超细粉末晶形大多为块状,晶体粒径最小可达到1μm;采用6.5 mL质量浓度5%聚氧乙烯醚类化合物(PT)晶形控制剂,所得到的超细粉末晶形也大多为块状,晶体粒径最小可达到2μm。采用喷壶方式加料,使用6.5 mL质量浓度5%PT晶形控制剂可使晶形呈椭圆形,晶体粒径最小可达到1μm,细化后的CL-20热敏感性更高,晶型仍为ε型。

HNS-Ⅳ的制备及粒径、形貌控制

采用溶剂-非溶剂重结晶方法制备了超细六硝基茋(HNS-Ⅳ),研究了溶解溶剂、非溶剂、洗涤溶剂及干燥方式对HNS-Ⅳ粒径及形貌的影响。采用扫描电镜和激光粒度对HNS-Ⅳ晶体的形貌、粒径进行了分析。结果表明,较适宜的溶剂为N,N-二甲基甲酰胺(DMF)溶解溶剂,H2O非溶剂,CH3OH洗涤溶剂;较适宜的干燥方式为室温下真空干燥48 h。通过控制温度、溶剂用量、非溶剂用量、表面活性剂用量、干燥方式,可调节产品粒径,得到粒径为0.5～1.0μm,晶貌较好的HNS-Ⅳ粉末。

CL-20基含铝炸药组分微结构对其爆炸释能特性的影响

为了改善铝粉在CL-20基含铝炸药中的反应动力学特性,利用溶剂-非溶剂法制备了CL-20/Al复合颗粒,实现了CL-20与Al在微结构上的紧密结合,通过直接法制备了由CL-20/Al复合颗粒构成的组分质量分数为85%CL-20/10%Al/5%黏结剂的含铝炸药,并与常规法制备的相同组成的CL-20基含铝炸药进行了机械感度、爆热、爆炸罐试验和圆筒试验等结果的对比。结果表明,CL-20/Al复合颗粒会使含铝炸药的撞击感度略有提高,而摩擦感度不变,但总体上对机械感度影响不大;通过CL-20/Al在微结构上的复合,缩短了Al粉与爆轰产物之间的扩散距离,可以显著改善Al粉的反应动力学性能,提高Al粉在含铝炸药爆炸过程中的反应完全性,促使部分Al粉在爆轰区内参与反应,相比于常规法制备的相同组成的含铝炸药,可使含铝炸药的爆热从6787 J/g提高至6930 J/g,爆炸罐内爆炸场最高温度从544.3℃提高至661.2℃,格尼系数由2.88 mm/μs提高至3.10 mm/μs。

细粒度ε-CL-20的制备及钝化

采用溶剂-非溶剂重结晶法制备了细粒度ε-CL-20,分析了加料方式、晶体生长控制剂种类等因素在结晶细化过程中对CL-20微晶形貌和粒度的影响。结果表明,上述几种因素对细粒度CL-20的形貌、粒径及聚集状态均有较大影响。采用超声波辅助技术可明显改善CL-20的晶体形貌和防止晶体团聚,显著降低产品的机械感度,所制备的ε-CL-20平均粒径为(16±1)μm、摩擦感度和撞击感度分别为84%和55.1J,明显优于原料。

细颗粒LLM-105的制备及粒度控制技术研究

采用溶剂-非溶剂重结晶法制备了粒度D50<5μm的LLM-105颗粒,并对影响粒度的加料方式、非溶剂温度、溶剂量、搅拌速度、表面活性剂以及干燥方式等工艺条件进行研究,得到制备细颗粒LLM-105(D50<5μm)的工艺参数为:反式滴加法,非溶剂H_2O温度小于35℃,mLLM-105∶VDMSO≤1g∶15m L。

Span类表面活性剂对CL-20重结晶的影响

采用溶剂-非溶剂法重结晶CL-20,研究了溶剂-非溶剂体系中表面活性剂对CL-20晶体形貌的影响。用激光粒度仪、光学显微镜、红外光谱仪对重结晶CL-20的颗粒分布、形貌、晶型进行表征。结果表明,表面活性剂的种类、含量对CL-20的晶体形貌的影响较大,在以乙酸乙酯为溶剂、三氯甲烷为非溶剂、温度20℃、非溶剂稀释速度0.2~0.25mL/min、搅拌速度100r/min的转晶体系中,添加Span60使CL-20晶体颗粒生长形状趋近球形,表面光滑,颗粒均匀。

花球形DNTF的制备和性能表征

为提高3,4-二硝基呋咱基氧化呋咱(DNTF)的机械安全性,采用溶剂-非溶剂法对原料DNTF进行形貌调控并进行性能表征;通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线粉末衍射仪(XRD)、傅里叶红外光谱仪(FT-IR)、差示扫描量热仪(DSC)和BAM感度测试仪对DNTF的形貌、结构、热分解性能和安全性能进行了研究。结果表明,在非溶剂温度为20℃、搅拌速率为300r/min、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)质量浓度为2.5~3.5g/L时得到形貌规整、粒径分布均匀的花球形P-DNTF,其表观活化能相比于原料DNTF提高约28kJ/mol,热稳定性有所提高;P-DNTF的撞击能量和摩擦能量较原料DNTF分别提高2.5J和88N,表明经形貌调控后的花球形P-DNTF的机械感度降低,安全性能提高。

Al/高氯酸铵复合粒子的制备及其性能表征

用溶剂 非溶剂法制备了Al/高氯酸铵(AP)复合粒子,并用TEM,SEM,XRD和ICP对其进行了表征。首先对复合粒子的热分析进行了DTA测定,并用相同比例的简单混合物来作对比;然后选用三组推进剂样品进行DTA测定,在每组样品中分别选用添加有Al/AP复合粒子和纯Al粉来作对比。结果表明,将Al粉与AP进行复合处理后,Al粉对AP的热分解有了一定的催化作用,而相同比例的Al粉和AP简单混合物中,Al粉对AP的热分解无明显催化作用;与加有纯Al粉的推进剂样品相比较,添加有Al/AP复合粒子的推进剂样品高温分解峰温降低,总放热量大大提高。这表明Al粉与AP的复合处理能显著提高AP与推进剂的热分解性能。

纳米CuO/AP复合粒子的制备及催化性能研究

采用溶剂 非溶剂法制备出了以纳米CuO为核、AP为壳的CuO/AP复合粒子。TEM、XRD及AA的测试结果表明,复合粒子中只有CuO和AP存在,且AP包覆于CuO的外表,而DSC对复合粒子催化性能的测试结果表明,纳米CuO/AP复合粒子中AP的高温分解峰温度下降到101℃,较CuO AP的简单混合物提前了5.64℃,而且复合粒子中AP的低温分解峰消失,在完成由斜方晶系向立方晶系的晶型转变后,便直接进入了高温分解,这为改善推进剂燃速提供了一条可行途径。

超细HNS的形貌控制及性能

采用溶剂-非溶剂重结晶法和晶形控制技术制备超细HNS，并对晶形控制剂的种类和用量、加料方式等因素在重结晶细化过程中对HNS微晶形貌和粒度的影响进行了分析。结果表明，上述几种因素对超细HNS的形貌、粒径及团聚的影响较大。对于0．40g的HNS原料，采用3mL质量分数0．5％的淀粉分解产物（DT）作为晶形控制剂，针管滴加药液，所得晶体大多为椭球形及球形小颗粒，部分呈规则块状，流散性好，粒径分布在100～400nm且无团聚；采用1．8mL质量分数1％的聚氧乙烯醚类化合物（PT）作为晶形控制剂，针管滴加药液，所得晶体绝大多数为球形小颗粒，粒径分布范围较窄，最小粒径可达50nm。细化后HNS的耐热均匀性略有提高，并且能够被标准黑药柱点燃，其50％发火高度约为12cm。