1.2国内外有关微孔材料的研究进展
1.3 硝化棉基微孔材料的发展趋势及展望
1.4 拟开展的工作
本文拟在蔺向阳,潘仁明,殷继刚[18,19]等人的工作基础上,进一步研究该微气孔无烟烟花药及其制备方法,探究孔隙及孔径分布规律,以得到分布均匀,燃烧性能最佳的工艺条件。具体研究内容主要包括:
(1) 球形药成型原理与成型工艺设计;
(2) 工艺条件与微孔结构分布之间的关系;
(3) 工艺条件与微孔孔径分布之间的关系。
2 成型工艺研究
2.1 成型工艺基础
2.1.1 球形药成型原理及过程分析
根据球形药工艺过程,利用高分子溶液的性质进行分析[20],其形成内部气孔的原因可能有四种。
第一是溶解过程中水的加入,或者在搅拌过程中把水滴搅入乳滴中,那么成型后的药粒内部就会含有水分,干燥后就会形成气孔,这种孔比较大比较圆、内壁很光滑,不均匀而不容易控制,大小则与脱水剂有关,多少则与乳液体系的稳定性和搅拌均匀度有关。
第二是是溶解于乙酸乙酯里的水分,它们均匀分散在乳滴中,当乙酸乙酯脱除后,它们却被留在了药体中,而后成为了球形药的微气孔,这种孔很均匀,大小与驱溶速率、脱水剂有关。
第三是驱除溶剂时的两种途径,直接以气体形式蒸发或者扩散,蒸发的时候变成气体,体积急剧膨胀导致球内部形成孔洞。
第四是大分子溶液本身不容易结晶,乳滴里硝化纤维素的粘度随溶剂的驱除而不断变大,硝化纤维素分子无规空间网状结构在溶解状态时的也渐渐固定下来,大分子链不可以自由活动,从溶胀状态转变为无定形固态,乳滴结构也随之稳定下来,如果溶剂蒸发过快,大分子链来不及伸展变形成较密实的结构,那么就由可能导致结构疏松,其孔的大小与高分子溶液性质和驱溶速率相关。
2.1.2影响球形药质量的因素
1.溶剂
溶解过程中,溶剂用量是报废军用无烟火药质量的5-10倍,溶剂采用乙酸乙酯、乙酸丁酯、丙酮、丁酮、乙醇、甲醇中的一种或数种混合物。
2.温度文献综述
在50-60℃加热条件下溶解时间约为60min,加热的温度不高于溶剂的沸点或混合溶剂的共沸点。
3.加水
报废军用无烟火药加入溶剂之前,将报废军用无烟火药加水或水溶液进行分散,防止团聚,所加水或水溶液的比例为废火药质量的0-2倍。