微流控技术制备CL-20微球
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微流控技术制备CL-20微球
六硝基六氮杂异伍兹烷（CL-20）原料具有尖锐的棱角,不利于后续的成型加工,限制了其应用,而将CL-20制成球形能够有效的解决这种问题,而传统工艺制备CL-20微球的粒径大小不均一,本研究通过使用微流控技术来制备CL-20微球,研究内容如下:（1）利用T型微通道装置以CL-20的乙酸乙酯溶液为分散相,含表面活性剂水溶液为连续相,通过改变温度和表面活性剂溶液浓度,寻找合适的固化条件制备了CL-20微球。
结果表明:当温度为60℃,表面活性剂浓度为2%时,CL-20微球的固化效果较好,所得CL-20微球表面较为光滑,内部有很多颗粒堆积在一起,内部空洞较大,壳层厚度约为8μm。
（2）通过改变连续相流速,分散相浓度以及表面活性剂溶液的浓度,可以对CL-20微球的粒径大小进行调控。
结果表明:当连续相流速
（Q<sub>c</sub>）由400μL·min<sup>-1</sup>增大至800μL·min<sup>-1</sup>时,CL-20微球平均粒径粒径由106.8μm减小至74.6μm,离散系数小于8.5%,颗粒粒径随连续相流速的增加而减小;当分散相浓度由4.8%减小至3.4%时,CL-20微球平均粒径由91.6μm减小至74.9μm,离散系数小于7.5%,颗粒粒径随分散相浓度的减小而减小;当表面活性剂浓度由2%增大至3%时,CL-20微球的形貌变得不规整,球形度变差,CL-20微球的粒径随表面活性剂浓度的增大先减小后增大。
通过X射线衍射仪与红外光谱综合分析得出在不同工艺条件下制备的CL-20微球的晶型为α型。
DSC结果表明本研究制备的CL-20微球热分解温度与原料基本一致,CL-20空心微球的表观活化
能提高了30 kJ·mol-1,撞击感度相比于原料降低了80%,摩擦感度降低了24 N,机械感度显著降低。
微流控技术为球形CL-20的制备提供一种新的方法。