丙烯酸酯类聚合物包覆硝酸铵防吸湿工艺初探(2)

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4.2.2 共聚包覆实验 10

4.2.3 包覆样吸湿性、包覆层质量分数测量实验 10

4.3 单因素探索实验 11

4.3.1 共聚单体浓度的探索 11

4.3.2 引发剂用量的探索 12

4.3.3 反应温度的探索 13

4.3.4 反应时间的探索 14

4.4 单因素探索实验分析与讨论 14

5. 表征分析 15

5.1 SEM表征及分析 15

5.1.1 空白样SEM表征分析 16

5.1.2 包覆样SEM表征分析 17

5.1.3 包覆层SEM表征分析 17

5.2 FTIR表征及分析 17

5.2.1 甲基丙烯酸甲酯单体红外谱图 18

5.2.2 丙烯酸丁酯单体红外谱图 18

5.2.3 聚甲基丙烯酸甲酯红外谱图 19

5.2.4 聚丙烯酸丁酯红外谱图 19

5.2.5 甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸丁酯共聚物红外谱图 20

5.2.6 包覆层红外谱图 21

5.2.7 聚合物对比红外谱图 21

5.2.8 硝酸铵原料与包覆样对比红外谱图 22

结论 23

致谢 24

参考文献25

1 绪论

1.1 概述

硝酸铵(AN)，分子式NH4NO3，无色或白色晶体，是一种极性较强的无机盐，易溶于水但在有机溶剂中溶解性较小。其早期的工业制备方式是通过硝酸钠（硝石主要成分）与硫酸铵的复分解反应[1]，生产规模不高，但随着氨合成工艺和制酸工艺的发展而兴起。现代工业采用氨和混酸加压中和的方法进行生产，极大地推动了硝铵工业的发展。

硝酸铵是在工农业以及国防方面使用活跃的化工基础原料之一，其地位举足轻重。在农业上，硝铵水溶性好，实用高效，在氮肥的使用量上仅次于尿素，其产量也居世界各化肥产量前列。在工业上，由于价格低廉，易于取得，感度适中，含氧丰富，安全性好，使得硝铵成为工业炸药中应用最广泛的氧化剂[2]。其制成的炸药操作较安全，威力较大，在开山采矿，隧道开通，拆迁开路等相关爆炸作业上有广泛的应用。而在国防方面，硝铵钝感，特征信号低，对环境友好，符合当今固体推进剂所用氧化剂高能、低特征信号、低易损性的发展要求[3]，可以作常用的高污染性高氯酸铵氧化剂理想的替代物[4]，有不错的发展前景。

但由于硝酸铵结晶情况复杂，结构不单一，研究已知在不同的热力学环境中能各自稳定存在的晶型共有五种。从分子层面分析，其晶体外表形态呈多毛细孔状，存在较多空隙，细孔半径较大，较高的表面能可对水分子起产生强烈的吸附作用，通过静电吸引和氢键与水分子相结合以降低其表面能[5]。结构上的特殊性使得硝酸铵有很强的吸湿性，而强吸湿性又连带引发了结块性，这两种不良性质极大地限制了硝酸铵的实际应用。农业上硝铵化肥的结块增加了贮运的成本，工业上硝铵炸药吸湿直接影响爆炸效果甚至使炸药失效，国防上硝铵的吸湿性影响硝铵氧化的固体推进剂的燃烧和固化，这些都限制了硝铵的进一步推广和发展。