本發(fā)明屬于含能材料改性，具體為一種基于熟化效應(yīng)優(yōu)化tatb性能的方法。

背景技術(shù)：

1、1,3,5-三氨基-2,4,6-三硝基苯(tatb)是一種綜合性能優(yōu)異的高能鈍感炸藥，被廣泛應(yīng)用于武器彈藥、推進(jìn)劑等領(lǐng)域。通過(guò)工藝技術(shù)制備不同尺寸型號(hào)的tatb，在基于原料tatb高能鈍感性能外，能加強(qiáng)其在抗老化、藥柱成型性、流散性、低的線(xiàn)性膨脹等方面性能外，還可有效減緩它在熱循環(huán)處理過(guò)程中的不可逆體積膨脹效應(yīng)，促使tatb藥柱尺寸更加穩(wěn)定，因此，選取一種合適的工藝方法調(diào)控tatb的尺寸具有十分重要的意義。然而，tatb內(nèi)部所含的豐富氫鍵網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致其在常溫下難溶于任何有機(jī)溶劑。因此，要對(duì)tatb進(jìn)行尺寸調(diào)控，首先需要選擇一種合適的溶劑對(duì)其進(jìn)行溶解。

2、foltz等利用dmso為溶劑，采用重結(jié)晶技術(shù)對(duì)tatb進(jìn)行了尺寸調(diào)控，獲得了尺寸可調(diào)節(jié)的tatb(尺寸為15um-246um)。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)降溫速度和攪拌速度對(duì)tatb晶體的形貌和粒徑有較大影響，并且可以循環(huán)利用dmso重結(jié)晶tatb的母液，能夠得到形狀較為規(guī)則且缺陷較少tatb晶體。采用dmso重結(jié)晶技術(shù)能夠在一定程度上控制tatb晶體形貌，但具體條件和機(jī)理的研究還不充分，并且tatb在dmso中的溶解度很小，使用dmso重結(jié)晶tatb的工業(yè)化生產(chǎn)依舊存在很大問(wèn)題(journal?of?materials?science,1996,31(7):1741-1750.)。

3、陳建波、賈建慧、劉渝等人基于鹵化有機(jī)銨鹽組建了一系列新型低共熔溶劑，并測(cè)試了常溫下tatb在這些新型低共熔溶劑中的溶解度，結(jié)果表明，組建的新型低共熔溶劑能夠很好的對(duì)tatb進(jìn)行室溫溶解，這些溶劑中溶解度最低為32.88mg/ml，最高可達(dá)39.19mg/ml。然而，該工作只研究了tatb的溶解度，并沒(méi)能夠?qū)⑵鋺?yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)、制備等領(lǐng)域中。

4、黃輝，莊思琪等人，利用cs-1、丙酮等為溶劑，采用溶劑揮發(fā)法成功制備了tatb大晶體，尺寸為200μm的六邊形狀晶體和2-3mm的棒狀晶體。其中六邊形狀晶體的表觀形貌規(guī)則，晶體結(jié)構(gòu)和熱性能與tatb基本一致，純度高于原料tatb，提高了晶體的品質(zhì)和晶體性能，對(duì)tatb晶體的實(shí)際應(yīng)用具有一定的影響，但是溶劑揮發(fā)法經(jīng)濟(jì)效應(yīng)十分低，不能夠回收溶液，不能夠滿(mǎn)足工業(yè)生產(chǎn)，并且對(duì)環(huán)境也具有一定的危害(西南科技大學(xué),2022.)。

5、這些文獻(xiàn)報(bào)道的制備大顆粒tatb的技術(shù)具有各種各樣的缺陷，因此，設(shè)計(jì)發(fā)明大顆粒tatb晶體制備工藝，使其滿(mǎn)足工業(yè)化生產(chǎn)需求，提高tatb的流散性，是本領(lǐng)域急需解決的技術(shù)問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的一個(gè)目的是解決至少上述問(wèn)題和/或缺陷，并提供至少后面將說(shuō)明的優(yōu)點(diǎn)。

2、為了實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的這些目的和其它優(yōu)點(diǎn)，提供了一種一種基于熟化效應(yīng)優(yōu)化tatb性能的方法，包括以下步驟：

3、步驟一、將溶劑a與溶劑b混合，升溫?cái)嚢?，再加入表面活性劑，攪拌，待其充分溶解后，冷卻至室溫，得到混合溶劑；

4、步驟二、將步驟一的混合溶劑升溫，加入tatb，攪拌使部分tatb溶解，待穩(wěn)定后程序降溫至室溫后，繼續(xù)加熱再冷卻，重復(fù)多次升降溫過(guò)程；

5、步驟三、對(duì)步驟二得到的物料過(guò)濾、洗滌、干燥，得到優(yōu)化后的tatb。

6、優(yōu)選的是，所述溶劑a為二甲基亞砜、二甲基甲酰胺、四氫呋喃、n-甲基吡咯烷酮、苯胺、乙酸乙酯、乙酸丁酯、甲醇、丙酮、丁酮中的一種或多種。

7、優(yōu)選的是，所述溶劑b為1-丁基-3-甲基咪唑氯鹽、1-丁基-3-甲基咪唑醋酸鹽、1-乙基-3-甲基咪唑醋酸鹽、3-乙基-1-甲基咪唑四氟化硼、3-丁基-1-甲基咪唑四氟化硼、3-丁基-1-甲基咪唑六氟化磷、3-乙基-1-甲基咪唑溴化物、3-丁基-1-甲基咪唑氯化物、丁磺酸甲基咪唑乙酸鹽、四丁基氟化銨、四正丁基二氫三氟化銨、四甲基氟化銨四水合物、四正丁基二氟化銨氫氟酸鹽、四丙基氯化銨、烯丙基三甲基氯化銨、四戊基氯化銨、芐基二甲基癸基氯化銨、甲基氯化銨、芐基三丁基氯化銨、正辛基三甲基氯化銨、n-甲基嗎啉-n-氧化物、氯化鋅中的一種或多種。

8、優(yōu)選的是，所述步驟一中，溶劑a和溶劑b的質(zhì)量比為1:100-100:1；升溫?cái)嚢璧臏囟葹?0～60℃。

9、優(yōu)選的是，所述表面活性劑種類(lèi)為阿拉伯膠、蟲(chóng)膠、聚乙烯吡咯烷酮、十二烷基苯磺酸鈉、十六烷基吡啶、十二烷基硫酸鈉、十六烷基硫酸鈉、十八烷基硫酸鈉、二辛烷琥珀酸磺酸鈉、聚乙烯醇、聚乙二醇、二氯甲烷、司班20～80、吐溫20～80中的一種或多種。

10、優(yōu)選的是，所述表面活性劑的用量為混合溶劑質(zhì)量的0.01％-5％。

11、優(yōu)選的是，所述tatb的用量為混合溶劑總質(zhì)量的2％-50％。

12、優(yōu)選的是，所述步驟二中，將步驟一的混合溶劑升溫至20-120℃。

13、優(yōu)選的是，所述程序降溫的速率為為0.1℃/min～2℃/min；所述降溫過(guò)程中采用的攪拌方式為機(jī)械攪拌或超聲，機(jī)械攪拌的速率為100r/min-1000r/min，超聲頻率為40khz；所述進(jìn)行多次升降溫過(guò)程的次數(shù)為1-20次。

14、優(yōu)選的是，所述步驟二中，將步驟一的混合溶劑升溫，加入tatb，采用聲共振混合的方法進(jìn)行混合10～20min使tatb溶解，待穩(wěn)定后程序降溫至室溫后，繼續(xù)加熱再冷卻，重復(fù)多次升降溫過(guò)程；所述聲共振混合的方法采用的震動(dòng)頻率為35～60hz，混合加速度為為30～80g；

15、優(yōu)選的是，所述步驟二中，將步驟一的混合溶劑升溫，加入tatb，采用聲共振混合的方法進(jìn)行混合10～20min使tatb溶解，待穩(wěn)定后程序降溫至室溫后，采用聲共振混合的方法進(jìn)行處理3～5min繼續(xù)加熱再冷卻，重復(fù)多次升降溫及聲共振過(guò)程；所述聲共振混合的方法采用的震動(dòng)頻率為35～60hz，混合加速度為為30～80g；

16、優(yōu)選的是，所述洗滌采用蒸餾水、乙醇、二甲基亞砜、乙酸乙酯中的一種或多種。

17、本發(fā)明至少包括以下有益效果：

18、(1)本發(fā)明基于熟化效應(yīng)能夠?qū)崿F(xiàn)同時(shí)對(duì)tatb的形貌、尺寸、純度進(jìn)行調(diào)控，與其它方法相比，本發(fā)明所選溶劑能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)tatb的較好溶解，制備出的樣品純度較高，制備樣品數(shù)量可達(dá)公斤級(jí)；此外，本發(fā)明溶劑可回收重復(fù)使用，環(huán)境污染小，成本較低，可批量制備，工藝簡(jiǎn)單。

19、(2)本發(fā)明對(duì)原料tatb進(jìn)行尺寸控制，平均粒徑d50在10μm-150μm范圍內(nèi)可調(diào)控，制備的tatb樣品具有更好的流散性，堆積密度由原來(lái)的0.6g/cm3提升到0.9g/cm3，化學(xué)純度由97.5％提升到99.3％，其晶型和結(jié)構(gòu)未發(fā)生改變，同時(shí)，該tatb在配方(5％氟橡膠，95％tatb)的成型工藝中，能夠使體系的黏度由5.8pa·s降低到0.8pa·s，大幅度提升了加工工藝性能。

20、本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)、目標(biāo)和特征將部分通過(guò)下面的說(shuō)明體現(xiàn)，部分還將通過(guò)對(duì)本發(fā)明的研究和實(shí)踐而為本領(lǐng)域的技術(shù)人員所理解。