[发明专利]一种AlH3

说明书

本发明涉及一种AlH₃的表面包覆方法、包覆后的AlH₃及其应用。所述方法包括：按照以下质量份配比称取原料：AlH₃1～5份、丙烯腈1～7份、偶氮二异丁腈0.1～0.5份、丙烯酸酯0～5份、丙烯酸羟酯1～5份、巯基乙醇0.1～0.5份；将称取的AlH₃放入有机溶剂中浸泡至少24小时，过滤并真空干燥；将称取的丙烯腈加入70～90份无水丙酮中，然后加入干燥后的AlH₃搅拌分散，加入称取的偶氮二异丁腈、丙烯酸酯、丙烯酸羟酯和巯基乙醇，回流条件下继续搅拌5.5‑6.5小时，洗涤、分离、干燥得到包覆后的AlH₃。包覆后的AlH₃与硝酸酯增塑粘合剂共存96h以上依然不发生释氢现象，解决了AlH₃在推进剂中释氢带来的气孔问题，同时还能显著提高推进剂的强度和模量。

技术领域

本发明涉及固体推进剂技术领域，特别是涉及一种AlH₃的表面包覆方法、包覆后的AlH₃及其应用。

背景技术

三氢化铝(AlH₃，Aluminum hydride)是仅由铝元素和氢元素结合形成的化合物，由于其极高的储氢量(理论储氢量高达10.08％)及储放氢性能，越来越受到人们的重视。作为一种高效、方便的储氢和释氢材料，与铝粉相比燃烧热更高，在高能推进剂领域被视为最具有发展潜力的高能添加剂。

然而，三氢化铝与硝酸酯不相容，固化后的推进剂会因为三氢化铝释氢出现气孔问题，限制了其在高能推进剂中的应用。为了进一步拓展三氢化铝在推进剂领域中的应用，对三氢化铝进行表面包覆是技术关键。

美国DOW化学公司的Donald L Schmidt于1963年率先提出含氰物质可能与三氢化铝发生了式(1)中的反应：

该专利采用乙腈和丙烯腈室温浸泡三氢化铝，并将三氢化铝与硝酸酯增塑剂TMETN(三羟甲基乙烷三硝酸酯)混合，测试处理前后样品在40℃环境下 20小时内的释氢情况。结果表明与未处理的三氢化铝样品相比，处理后的三氢化铝在TMETN中的释氢量大大降低；但随时间延长，释氢量呈增大趋势。

发明内容

本发明的目的在于提供一种AlH₃的表面包覆方法、包覆后的AlH₃及其应用，通过控制包覆原料的组分和配比以及反应条件，使各组分协同作用在反应过程中在AlH₃表面形成了稳定的包覆层，包覆后的AlH₃与硝酸酯共存96h以上依然不发生释氢现象，解决了AlH₃在推进剂中释氢带来的气孔问题，同时还能显著提高推进剂的强度和模量。

为实现上述发明目的，本发明提供如下技术方案：

一种AlH₃的表面包覆方法，包括以下步骤：

(1)按照以下质量份配比称取原料：

AlH₃1～5份、丙烯腈1～7份、偶氮二异丁腈0.1～0.5份、丙烯酸酯0～5份、丙烯酸羟酯1～5份、巯基乙醇0.1～0.5份；

(2)将称取的AlH₃放入有机溶剂中浸泡至少24小时，过滤并真空干燥；

(3)将称取的丙烯腈加入70～90份无水丙酮中，然后加入步骤(2)处理后的AlH₃搅拌分散，加入称取的偶氮二异丁腈、丙烯酸酯、丙烯酸羟酯和巯基乙醇，回流条件下继续搅拌5.5-6.5小时，洗涤、过滤、干燥得到包覆后的AlH₃。

具体地，三氢化铝表面包覆的物质结构式如式(2)所示：