一种改性硝化棉包覆材料、制备方法及其应用.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115806458A(43)申请公布日2023.03.17(21)申请号202211556464.1(22)申请日2022.12.06(71)申请人西安近代化学研究所地址710065陕西省西安市雁塔区丈八东路168号(72)发明人王琼常海王芳芳贾林顾妍(74)专利代理机构西安恒泰知识产权代理事务所61216专利代理师王孝明(51)Int.Cl.C06B45/24(2006.01)C06B25/00(2006.01)C06B21/00(2006.01)权利要求书1页说明书7页附图4页(54)发明名称一种改性硝化棉包覆材料、制备方法及其应用(57)摘要本发明提供了一种改性硝化棉包覆材料、制备方法及其应用，该方法先将硝化棉与异氰酸酯化合物预先反应，再通过胺类化合物与异氰酸酯化合物的反应，将亲二硝酰胺铵化合物嫁接到硝化棉分子上，使得硝化棉分子上含有与二硝酰胺铵亲和力较强的含能支化结构。采用该方法制得的改性硝化棉包覆材料，通过硝化棉分子上引入的异氰酸酯基，改善了包覆材料与二硝酰胺铵的化学相容性；由于硝化棉分子上引入的亲二硝酰胺铵基团能够嵌入到二硝酰胺铵中，因此提高了包覆层的界面强度，即提高了包覆材料与二硝酰胺铵的物理相容性。由于该包覆材料与二硝酰胺铵的化学相容性和物理相容性好，将其用于包覆二硝酰胺铵，能够提高二硝酰胺铵推进剂的力学性能。CN115806458ACN115806458A权利要求书1/1页1.一种改性硝化棉包覆材料的制备方法，其特征在于，该方法具体包括如下步骤：步骤一，向硝化棉中加入溶剂A，边加边搅动，加完后进行振荡，振荡结束后静置，待硝化棉溶解后，制得硝化棉溶液S1；步骤二，向步骤一制得的硝化棉溶液S1中加入异氰酸酯化合物，然后再加入催化剂，搅拌后制得溶液S2；步骤三，将步骤二制得的溶液S2加热搅拌后，制得反应液S3；步骤四，向亲二硝酰胺铵化合物中加入溶剂B，边加边搅动，加完后进行振荡，待亲二硝酰胺铵化合物溶解后，制得亲二硝酰胺铵溶液S4；步骤五，向步骤四制得的亲二硝酰胺铵溶液S4中加入异氰酸酯化合物，然后再加入催化剂，搅拌后制得溶液S5；步骤六，将步骤五制得的溶液S5加热搅拌后，制得反应液S6；步骤七，向步骤六制得的反应液S6中加入胺类化合物，继续搅拌，制得反应物S7；步骤八，将步骤七制得的反应物S7在搅拌条件下加入至步骤三制得的反应液S3中，然后继续搅拌，制得改性硝化棉包覆材料。2.如权利要求1所述的改性硝化棉包覆材料的制备方法，其特征在于，所述的异氰酸酯化合物为4,4'‑二苯基甲烷二异氰酸酯、异氟尔酮二异氰酸酯或甲苯二异氰酸酯。3.如权利要求1所述的改性硝化棉包覆材料的制备方法，其特征在于，所述的亲二硝酰胺铵化合物为聚叠氮缩水甘油醚、端羟基聚丁二烯或聚乙二醇。4.如权利要求1所述的改性硝化棉包覆材料的制备方法，其特征在于，所述的胺类化合物为己二胺或乙二胺。5.如权利要求1所述的改性硝化棉包覆材料的制备方法，其特征在于，所述的溶剂A为丁酮、丙酮、乙酸乙酯或四氢呋喃；所述的溶剂B为丁酮、丙酮或乙酸乙酯。6.如权利要求1所述的改性硝化棉包覆材料的制备方法，其特征在于，所述的催化剂为二月桂酸二丁基锡或辛酸亚锡。7.如权利要求1所述的改性硝化棉包覆材料的制备方法，其特征在于，步骤二和步骤五中，所述的搅拌的条件为：以100rpm～500rpm的速度搅拌0.5h～12h。8.如权利要求1所述的改性硝化棉包覆材料的制备方法，其特征在于，步骤三和步骤六中，所述的加热搅拌的条件为：于25℃～80℃的油浴中，以100rpm～500rpm的速度恒温搅拌4h～12h。9.一种改性硝化棉包覆材料，其特征在于，该材料采用如权利要求1至8任一项所述的改性硝化棉包覆材料的制备方法制得。10.如权利要求9所述的改性硝化棉包覆材料用于二硝酰胺铵包覆材料中的应用。2CN115806458A说明书1/7页一种改性硝化棉包覆材料、制备方法及其应用技术领域[0001]本发明属于含能材料包覆技术领域，涉及硝化棉包覆材料，具体涉及一种改性硝化棉包覆材料、制备方法及其应用。背景技术[0002]二硝酰胺铵是一种能量高、环境友好的高能材料，是推进剂中高氯酸铵的理想替代品，由于二硝酰胺铵的吸湿性，二硝酰胺铵应用基本局限于液体推进剂中。为解决二硝酰胺铵的吸湿性问题，现行的常用方法为通过二硝酰胺铵熔融造粒后再用高分子包覆，以防止其吸湿，但该方法目前仅见于文献报道中，尚未未实际应用于工程中，其原因一方面是二硝酰胺铵包覆质量差，包覆不完全，包覆层和二硝酰胺铵的物理不相容导致相分离；另一方面是采用惰性材料包覆导致能量损耗大，无法实现绿色高能，违背了采用二硝酰胺铵的初衷。[0003]硝化棉是民用硝基油漆的主要成分，也常用作