一种战斗部用热塑性衬层及其制备方法与流程

本发明总体地涉及热塑性军用材料技术领域，具体地涉及一种战斗部用热塑性衬层及其制备方法。

背景技术：

随着当前战斗部加载环境的持续严苛，不敏感战斗部研究已成为当前的研究热点之一。

战斗部的不敏感设计主要从炸药装药、战斗部内部结构、装药-弹体匹配性等方面进行设计。快速烤燃试验作为炸药装药的不敏感特性评价方法，国内外已有较多报道。试验表明在战斗部内部涂覆一定厚度的热固性硅橡胶隔热涂层，可起到延缓炸药点火的作用，降低装药的快烤响应等级。传统的炮弹、火箭弹或战斗部内壁通常以沥青漆作为涂覆材料，起到了防腐、防锈作用，并与常用战斗部装药具有良好相容性。随着不敏感战斗部的不断发展，沥青漆涂层不具有隔热的作用，无法降低战斗部的烤燃响应等级。

技术实现要素：

针对现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种战斗部用热塑性衬层及其制备方法，该热塑性衬层采用使用具有高熔化潜热的聚乙二醇与聚乙醇缩醛树脂进行复配作为热塑性粘结剂；制备工艺中，将上述衬层原料在乙醇中配置成溶液，利用喷涂或滚涂的工艺制备战斗部衬层，具有良好的成型工艺。

聚乙二醇具有化学性质稳定、较大的相变潜热(160～170j/g)、合适的相变温度(60～65℃)、成本低且与常用混合炸药组分相容性好等优点，适用于作为相变材料。聚乙醇缩醛树脂溶解性好，具有优良的成膜性，对常用战斗部金属壳体材料具有良好的粘结力，且与常用混合炸药组分相容性好。由聚乙二醇和聚乙醇缩醛树脂复合而成的热塑性相变材料，两者混容性良好，试验表明，当聚乙醇缩醛树脂质量分数低于30％时，复配的材料黏性较低，在战斗部金属壳体表面附着力低，成膜的厚度较薄(小于1mm)。当聚乙醇缩醛树脂的质量分数达到30％以上时，复配的材料具有较高的粘附力和成膜性，多次涂覆的成膜厚度可达1mm以上。由于聚乙醇缩醛树脂为非潜热储能材料，为了获得高相变潜热的热塑性衬层，聚乙二醇的质量分数应高于50％。本发明的热塑性相变材料不仅具有固-液相变储能材料的相变潜热大且体积变化小等优点，又有固-固相变储能材料的宏观稳定性，在战斗部内壁形成稳固的薄膜，起到缓冲、吸热的作用，改善战斗部装药的热稳定性及烤燃响应特性。

为实现上述发明目的，本发明的技术方案为：一种战斗部用热塑性衬层，包含下列质量百分比含量的组分：聚乙醇缩醛树脂30～50％、聚乙二醇50～70％。

进一步的，所述聚乙醇缩醛树脂为聚乙醇缩甲醛或聚乙烯醇缩丁醛。

进一步的，所述聚乙二醇平均分子量为6000～10000。

进一步的，战斗部用热塑性衬层的厚度为1～2mm。

本发明同时提供了上述战斗部用热塑性衬层的制备方法，包括以下步骤：

步骤(1)，按照以下质量百分比含量称取原料：聚乙醇缩醛树脂30～50％、聚乙二醇50～70％；

步骤(2)，将聚乙醇缩醛树脂、聚乙二醇依次加入到乙醇中，加热至50～60℃进行搅拌均匀，配制的衬层溶液质量浓度为40～60％(即溶液中聚乙醇缩醛树脂和聚乙二醇的浓度和)；

步骤(3)，将溶解完全的衬层溶液采用喷涂或滚涂的方式涂覆于战斗部壳体内壁，衬层溶液的质量根据战斗部衬层厚度要求进行称量；

步骤(4)，待衬层溶液中的乙醇自然挥发完全，战斗部壳体内壁即形成一层粘结牢固的均匀衬层材料。

本方案的有益效果如下：

本发明提供的战斗部热塑性衬层，与使用环氧沥青漆相比，具有较高的熔化相变潜热(80～120j/g)和较高的熔点(大于60℃)；起到延缓炸药点火、提高炸药装药热稳定性、降低装药快烤响应等级的作用。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本发明，下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

实施例1

一种战斗部用热塑性衬层，配方参见表1：

表1一种热塑性衬层配方

其制备方法包括以下步骤：

步骤(1)：按照表1的配方称取原料；

步骤(2)：将聚乙烯醇缩甲醛、聚乙二醇10000等分别加入到乙醇中，加热50℃进行搅拌溶解，配置的衬层溶液质量分数为40％；

步骤(3)，将溶解完全的衬层溶液采用喷涂或滚涂的方式涂覆于战斗部壳体内壁。

步骤(4)，待衬层溶液中的乙醇自然挥发完全，战斗部壳体内壁即形成一层粘结牢固的均匀衬层材料。

对制得的产品进行性能测试，测试结果如下：

本发明实施例制备的热塑性衬层密度为1.17g/cm³，衬层厚度为1.5mm，熔融吸热峰温为65℃，熔化潜热为81j/g。

实施例2

一种战斗部用热塑性衬层，配方参见表2：

表2一种热塑性衬层配方

热塑性衬层制备方法包括以下步骤：

步骤(1)：按照表2的配方称取原料；

步骤(2)：将聚乙烯醇缩丁醛、聚乙二醇6000分别加入到乙醇中，加热60℃进行搅拌溶解，配置的衬层溶液质量分数为50％；

步骤(3)，将溶解完全的衬层溶液采用喷涂或滚涂的方式涂覆于战斗部壳体内壁。

步骤(4)，待衬层溶液中的乙醇自然挥发完全，战斗部壳体内壁即形成一层粘结牢固的均匀衬层材料。

对制得的产品进行性能测试，测试结果如下：

本发明实施例制备的热塑性衬层密度为1.10g/cm³，衬层厚度为2mm，熔融吸热峰温为63℃，熔化潜热为118j/g。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

技术特征：

1.一种战斗部用热塑性衬层，其特征在于，包括下列质量百分比含量的组分：

聚乙醇缩醛树脂30～50％、聚乙二醇50～70％。

2.根据权利要求1所述的战斗部用热塑性衬层，其特征在于，所述聚乙醇缩醛树脂为聚乙醇缩甲醛或聚乙烯醇缩丁醛树脂。

3.根据权利要求1所述的战斗部用热塑性衬层，其特征在于，所述聚乙二醇的平均分子量为6000～10000。

4.根据权利要求1所述的战斗部用热塑性衬层，其特征在于，所述热塑性衬层的厚度为1～2mm。

5.如权利要求1-4中任一权利要求所述的战斗部用热塑性衬层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤(1)，按照以下质量百分比含量称取原料：聚乙醇缩醛树脂30～50％、聚乙二醇50～70％；

步骤(2)，将聚乙醇缩醛树脂、聚乙二醇依次加入到乙醇中，加热至50～60℃进行搅拌均匀，直至衬层组分溶解，配制衬层溶液，所述衬层溶液中聚乙醇缩醛树脂和聚乙二醇的质量浓度和为40～60％；

步骤(3)，将衬层溶液采用喷涂或滚涂的方式涂覆于战斗部壳体内壁；

步骤(4)，待衬层溶液中的乙醇挥发完全，战斗部壳体内壁即形成所述战斗部用热塑性衬层。

技术总结
本发明提供了一种战斗部用热塑性衬层及其制备方法，属于军用材料领域，所述的一种战斗部用热塑性衬层，包含下列质量百分比含量的组分：聚乙醇缩醛树脂30～50％、聚乙二醇50～70％。本发明还公开了这种热塑性衬层的制备方法。这种热塑性衬层与常用的战斗部壳体材料具有优良粘结力和成膜性，与混合炸药具有良好相容性，同时具有较高熔化潜热(80～120J/g)及熔点(大于60℃)，可用作各类战斗部用衬层材料，用于缓冲、吸热，改善战斗部装药的热稳定性及烤燃响应特性。

技术研发人员：王鹏;王帅;余瑞;李忠友;肖运钦;白晓朋;高扬
受保护的技术使用者：湖北航天化学技术研究所
技术研发日：2021.05.12
技术公布日：2021.08.24