本技术公开了一种改性二氧化硅对超细AP进行防吸湿处理的方法，采用硅烷偶联剂在纳米二氧化硅表面引入官能团结构进行低表面能修饰，制备出具有超疏水性能的改性纳米二氧化硅；将改性纳米二氧化硅粒子添加到超细AP有机溶剂中，通过一定时间的超声及搅拌，得到包覆有改性纳米二氧化硅的超细AP粒子。由于AP粒子粒径的减小，比表面积变大，与纳米二氧化硅粒子的结合位点增多，使其较为牢固的包覆在AP表面。包覆在超细AP上的纳米二氧化硅粒子能够带来一定的空间位阻，同时赋予其一定的疏水性能，阻止超细AP粒子吸湿团聚结块。该方法操作简单、安全高效，对超细AP的包覆均匀，AP吸湿性明显下降。
背景技术
高氯酸铵（AP）是一种高能氧化剂，具有含氧量高、生成焓大、相容性好、燃烧后无残留以及在常温时具有较高的稳定性等优点。因此，广泛应用于航空航天技术、爆炸材料等相关领域，其在固体推进剂中占有较大的比例，是推进剂的主要能量组分。AP的粒径越小，其热分解和燃烧的速率越快，在短时间内释放的热量也就越多，同时还能提高在推进剂中的装填密度，提升推进剂的性能。
但AP分子具有较强的极性，与空气中的水分子有着静电吸引的作用，其分子中的NH4
+
和ClO4
-
都容易与空气中的水分子的H和O形成氢键。AP吸湿后会导致其晶体不断的溶解和析出，晶体之间不断的生长导致团聚结块。同时AP粒径的减小会使比表面积增加，导致吸湿性增加和更为明显的颗粒团聚，从而影响AP在固体推进剂中的装填密度、燃烧性能和力学性能等方面。
因此，针对AP吸湿问题的改善，对于含能材料、固体推进剂领域有着重大意义。中国专利CN210410686U采用三维多空二氧化硅骨架结构材料，再经过聚甲基氢硅氧烷改性处理，通过溶胶-凝胶的方法阻止AP吸湿，目前暂未研究添加量过多的问题，缺乏相关实验数据，其效果有待进一步研究。中国专利CN110845285B采用包覆法，使用聚丙烯酸酯为包覆材料，氟橡胶为交联剂对AP进行包覆，在25 ℃，100%RH下，24 h后AP吸湿率下降了78%。刘炜等通过苯并咪唑（BIM）与Co2+
在小尺寸AP（s-AP）颗粒表面的配位反应制备了AP@Co/BIM复合材料，当Co/BIM含量为25 wt%时，AP@Co/BIM复合材料在40 ℃、88%RH的环境中放置72 h后，其吸湿率下降了90%以上（GOU Xiaodong et al. In-situ synthesis of AP@Co/BIMcomposites with improved thermal performance and anti-hygroscopicity[J].Materials Chemistry and Physics, 2023, 309: 128347.）。马忠亮等在AP颗粒表面沉积了苯并咪唑和Zn2+
形成的ZIF-7层。随着ZIF-7含量的增加，AP@ZIF-7复合材料与水的接触角增大，吸湿性降低，ZIF-7含量为25wt%，AP@ZIF-7的接触角与纯AP相比增加了66.09°（GOUXiaodong et al. Preparation of AP@ZIF-7 composite materials by chemicalprecipitation method: A good strategy for simultaneously improving itsthermal performance, energy property and moisture absorption[J]. PowderTechnology, 2024, 433: 119230）。
实现思路