RU2755079C2 - Эмульгатор для промышленных эмульсионных взрывчатых веществ - Google Patents
Эмульгатор для промышленных эмульсионных взрывчатых веществ Download PDFInfo
- Publication number
- RU2755079C2 RU2755079C2 RU2019116296A RU2019116296A RU2755079C2 RU 2755079 C2 RU2755079 C2 RU 2755079C2 RU 2019116296 A RU2019116296 A RU 2019116296A RU 2019116296 A RU2019116296 A RU 2019116296A RU 2755079 C2 RU2755079 C2 RU 2755079C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- emulsion
- emulsifier
- industrial
- fatty acids
- composition
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C06—EXPLOSIVES; MATCHES
- C06B—EXPLOSIVES OR THERMIC COMPOSITIONS; MANUFACTURE THEREOF; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS EXPLOSIVES
- C06B23/00—Compositions characterised by non-explosive or non-thermic constituents
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K23/00—Use of substances as emulsifying, wetting, dispersing, or foam-producing agents
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Colloid Chemistry (AREA)
- Emulsifying, Dispersing, Foam-Producing Or Wetting Agents (AREA)
Abstract
Изобретение может быть использовано в производстве взрывчатых веществ эмульсионного типа для взрывных работ. Эмульгатор для промышленных эмульсионных взрывчатых веществ в качестве гелеобразователя содержит альгиновую кислоту, в качестве пенообразователя – жирные кислоты Е570, в качестве поверхностно-активного вещества – жидкое стекло, в качестве стабилизатора – гуммиарабик. Компоненты состава имеют следующее соотношение, мас.%:
Альгиновая кислота – 18-22,
Жирные кислоты – Е570 0,9-1,1,
Жидкое стекло – 0,4-0,6,
Гуммиарабик – 8-12,
Индустриальное масло – Остальное.
Обеспечивается повышение вязкости эмульсионного взрывчатого состава после закачивания в скважину и повышение продолжительности времени жизни в скважине. 1 табл.
Description
Изобретение относится к получению эмульгирующих составов, применяемых в производстве взрывчатых веществ эмульсионного типа для взрывных работ.
Известен эмульгатор (патент РФ №2258055, опубл. 10.08.2005, бюл. №22). Эмульгатор получен путем смешения полиизобутиленянтарного или полиизобутиленбисянтарного ангидрида с продуктом его взаимодействия с органическим моно- или полиамином, введения в полученную смесь при постоянном перемешивании эфиров жирных кислот с многоатомными спиртами, последующего добавления алкилбензосульфонатов Са, K, Mg, Mo или их смеси в виде 20-70% раствора в индустриальном масле, перемешивания и фильтрования полученной смеси.
Недостатком данного состава является малая конечная вязкость эмульсионного взрывчатого вещества после подачи в скважину и небольшое большое время жизни в скважине.
Известен композиционный эмульгатор (патент РФ №2110506, опубл. 10.05.1998), композиционный эмульгатор, состоящий из моноэфира многоатомного (С2-С6) спирта и одноосновной жирной (С12-С20) кислоты; первичных синтетических высших жирных (С12-С20) спиртов; этаноламидов и соли алкилбензолсульфоната многовалентного металла.
Недостатком данного состава является малая конечная вязкость эмульсионного взрывчатого вещества после подачи в скважину и небольшое большое время жизни в скважине.
Известен эмульгатор для производства эмульсионного взрывчатого вещества (патент РФ №2263096, опубл. 27.10.2005, №30), содержащий компоненты при следующем соотношении (мас.%): полиизобутиленянтарный или полиизобутиленбисянтарный ангидрид 1-10; продукт взаимодействия полиизобутиленянтарного или полиизобутиленбисянтарного ангидрида с органическим моно- или полиамином 40-90; эфиры жирных кислот с многоатомными спиртами 2-30; алкилбензосульфонаты Са, K, Mg, Mo или их смеси 6-30.
Недостатком данного состава является малая конечная вязкость эмульсионного взрывчатого вещества после подачи в скважину и небольшое большое время жизни в скважине.
Известен эмульгирующий состав для производства эмульсионных взрывчатых веществ (патент РФ №2277965, опубл. 20.06.2006, бюл. №17. Эмульгирующий состав включает продукты конденсации полиизобутиленянтарных ангидридов с алканоламинами в виде раствора в индустриальном масле. Состав содержит смесь продуктов конденсации полиизобутиленянтарного ангидрида с моноэтаноламином и триэтаноламином в следующих соотношениях в исходной реакционной массе: моноэтаноламина от 0,2 до 0,5 моль и триэтаноламина - от 1,5 до 1,8 моль на 1 моль полиизобутиленянтарного ангидрида. В способе получения состава процесс конденсации полиизобутиленянтарного ангидрида ведут с последовательным добавлением 0,2-0,5 моль моноэтаноламина, затем 1,8÷1,5 моль триэтаноламина на 1 моль полиизобутиленянтарного ангидрида с перемешиванием при скорости вращения мешалки 2,5÷3,6 м/с. Для уменьшения вспенивания вводят 0,005÷0,01 мас.% полиметилсилоксиновой жидкости.
Недостатком данного состава является малая конечная вязкость эмульсионного взрывчатого вещества после подачи в скважину и небольшое большое время жизни в скважине.
Известен универсальный эмульгатор обратных эмульсий, принятый за прототип (патент РФ №2652714, опубл. 28.04.2018 г., бюл. №13). Универсальный эмульгатор обратных эмульсий содержит индустриальное масло, смесь продуктов конденсации алкенил-(полиизобутилен)-янтарного ангидрида с аминопроизводными и аддуктов жирных кислот и стабилизатор эмульсии. В качестве аддуктов жирных кислот используют алкилоламиды жирных кислот растительных масел, а в качестве стабилизатора - гидрофобизированные продукты гидратации растительных масел.
Недостатком данного состава является малая конечная вязкость эмульсионного взрывчатого вещества после подачи в скважину и небольшое большое время жизни в скважине.
Техническим результатом изобретения является повышение вязкости эмульсионного взрывчатого состава после закачивания в скважину и повышение продолжительности времени жизни в скважине.
Технический результат достигается тем, что в универсальном эмульгаторе для промышленных эмульсионных взрывчатых веществ, содержащем индустриальное масло, гелеобразователь, пенообразователь, поверхностно-активное вещество и стабилизатор, согласно изобретению в качестве гелеобразователя он содержит альгиновую кислоту, в качестве пенообразователя жирные кислоты Е570, в качестве поверхностно-активного вещества жидкое стекло, в качестве стабилизатора - гуммиарабик, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Альгиновая кислота | 8-22 |
Жирные кислоты Е570 | 0,9-1,1 |
Жидкое стекло | 0,4-0,6 |
Гуммиарабик | 8-12 |
Индустриальное масло | Остальное |
Универсальный эмульгатор для промышленных эмульсионных взрывчатых веществ приготавливают следующим способом. Берут компоненты: альгиновую кислоту, жирные кислоты Е570, жидкое стекло, гуммиарабик, индустриальное масло.
В качестве гелеобразователя используют альгиновую кислоту, например по ГОСТ 33310-2015. Альгиновая кислота - полисахарид, вязкое резиноподобное вещество, извлекаемое из красных, бурых и некоторых зеленых водорослей. Содержание альгиновой кислоты в ламинарии японской (лат. Laminaria japonica) колеблется от 15 до 30%. Альгиновая кислота - гетерополимер, образованный двумя остатками полиуроновых кислот (D-маннуроновой и L-гулуроновой) в разных пропорциях, варьирующихся в зависимости от конкретного вида водорослей. Тип альгиновой кислоты определяют экспериментальным, экспериментально-аналитическим или опытным путем в зависимости от требуемой вязкости эмульсионного взрывчатого вещества.
В качестве пенообразователя используют жирные кислоты Е570. Пищевая добавка Е570 совмещает в себе свойства стабилизатора и эмульгатора. К другим ее названиям относятся: Е570, карбоновые кислоты с открытой цепью, Fatty acid, Stearic acid. Жирные кислоты - это жидкие и весьма вязкие вещества, обладающие желтым цветом с примесями красноватого оттенка. Часто они предстают и в сухой форме, в виде кристаллического или чешуйчатого порошка. Такая добавка обладает специфическим запахом свиного сала, а на вкус напоминает растительное масло. Химическую формулу вещества можно представить, как: С18Н34О2. При нагревании распадается и образует глицерин, не растворяется в воде, однако хорошо растворимо в спиртовом растворе, масляных жидкостях и эфирах. На открытом воздухе значительно темнеет. Жирные кислоты принято подразделять на насыщенные, ненасыщенные, полиненасыщенные, заменимые и незаменимые, низшие, средние и высшие. Получают данное вещество путем гидролиза масел и жиров растительного, а также животного происхождения с последующей их очисткой. Тип жирных кислот Е579 определяют экспериментальным, экспериментально-аналитическим или опытным путем в зависимости от требуемых характеристик эмульсионного взрывчатого вещества.
В качестве поверхностно-активного вещества используют жидкое стекло, например по ГОСТ 13078-81 Стекло натриевое жидкое. Технические условия. Жидкое стекло - водный щелочной раствор силикатов натрия Na2O(SiO2)n и (или) калия K2O(SiO2)n. Реже в качестве жидкого стекла используют силикаты лития, например, в электродном покрытии. Жидкое стекло также широко известно как силикатный клей (торговое название). Жидкое стекло растворимо в воде, вследствие гидролиза этот раствор имеет щелочную реакцию. В зависимости от концентрации водных растворов значение рН равно 10-13. Плотность и вязкость растворов жидкого стекла зависят от концентрации раствора, температуры и соотношения кремнекислоты к щелочи. Натриевое жидкое стекло (силикатная глыба) разжижается при температуре 590...670°С.Отвердевшая пленка жидкого стекла растворима в воде. Регидролиз снижается при реакции с ионами металлов (образуются нерастворимые силикаты), или при нейтрализации кислотой (образуется нерастворимый гель кремнекислоты). При химической реакции жидкого стекла с амфотерной металлической крошкой, базовыми оксидами металлов, алюминатами, цинкатами и плюмбатами образуется труднорастворимые силикаты в смеси с кремниевым гелем. Отвердевшая пленка под воздействием влаги и углекислого газа воздуха теряет свои свойства и образуется белый осадок щелочного карбоната. Растворы жидкого стекла несовместимы с органическими веществами (кроме сахара, алкоголя и мочевины), с жидкими искусственными смолистыми дисперсиями происходит коагуляция как органической коллоидной системы, так и силикатного раствора. Тип жидкого стекла определяют экспериментальным, экспериментально-аналитическим или опытным путем в зависимости от требуемых характеристик эмульсионного взрывчатого вещества.
В качестве стабилизатора используют гуммиарабик - экссудат высокомолекулярных полисахаридов, полученный из стеблей и ветвей акации Сеяльской или близкородственных видов (сем. Leguminosae). Гуммиарабик содержит в основном высокомолекулярные полисахариды и их кальциевые, магниевые и калиевые соли, которые при гидролизе образуют арабинозу, рамнозу, галактозу и глюкуроновую кислоту. Можно применять готовые составы рафинированного Гуммиарабика Spray R, RE, Emulsive 2000, Emulsive 2006. Тип гуммиарабик определяют экспериментальным, экспериментально-аналитическим или опытным путем в зависимости от требуемых характеристик эмульсионного взрывчатого вещества.
Примеры 1, 2, 3, 4, 5 приготовления универсальных эмульгаторов для промышленных эмульсионных взрывчатых веществ различного состава приведены в таблице.
Получение универсального эмульгатора для промышленных эмульсионных взрывчатых веществ осуществляют путем смешения охлажденных до 70-80°С компонентов, в необходимых массовых соотношениях. Массовые соотношения компонентов и свойства эмульсии с использованием полученного универсального эмульгатора для промышленных эмульсионных взрывчатых веществ приведены в таблице. Как видно из данных таблицы, в примере 1 водоустойчивость и время жизни эмульсионного взрывчатого состава меньше заявленных в составе, принятом за прототип (180 суток), поэтому данный состав универсального эмульгатора для промышленных эмульсионных взрывчатых веществ к применению не рассматривается. В примерах 2, 3, 4, 5 можно отметить увеличение водоустойчивости и времени жизни эмульсионного взрывчатого состава, но в примере 5 вязкость полученной эмульсии значительно превышает оптимальную для перекачки насосом (до 20000-33000 сП), поэтому его применение представляется невозможным при применении мобильного смесительно-зарядного оборудования.
Пропорции эмульсии для приготовления в лабораторных условиях принимали следующие, мас.%:
Раствор окислителя (80% аммиачной селитры в воде) | 93 |
Универсальный эмульгатор | 7 |
Пример получения состава эмульсии в лабораторных условиях. Полученный универсальный эмульгатор для промышленных эмульсионных взрывчатых веществ нагревают до 70-80°С и при включенной мешалке приливают в раствор окислителя в течение 1 минуты. Процесс эмульгирования продолжают еще в течение 2 минут, после чего полученную эмульсию подвергают испытаниям.
Для оценки качества получаемых эмульсий с применением заявляемого эмульгирующего состава применяли известные физико-химические методы.
Все образцы эмульсий подвергали циклическому темперированию: 4 часа выдерживали при температуре минус 30°С, затем 4 часа при плюс 30°С. При этом считали, что 10 циклов соответствует продолжительности хранения эмульсии в течение 6 месяцев.
Количество образовавшихся после 10 циклов кристаллов определяли рентгенофазовым анализом. Размер частиц дисперсной фазы до и после темперирования определяли анализатором размера частиц.
Водоустойчивость эмульсий определяли по ГОСТ Р32141-2013.
Как видно из таблицы (примеры 1-5), универсальный эмульгатор для промышленных эмульсионных взрывчатых веществ, содержащий компоненты в заявляемых пределах, превосходит прототип по всем контролируемым свойствам. Снижение концентрации компонентов в составе ниже нижнего предела не обеспечивает достаточно высокой степени дисперсности и устойчивости эмульсии при длительном хранении и контакте с водой (пример 11). Снижение концентрации стабилизатора эмульсии ниже заявляемого предела приводит к увеличению размера частиц дисперсной фазы при длительном хранении (пример 1).
Применение данного универсального эмульгатора для промышленных эмульсионных взрывчатых веществ обеспечивает следующие преимущества:
- продление времени жизни эмульсионного взрывчатого вещества;
- повышение конечной вязкости эмульсионного взрывчатого вещества после закачки в скважину;
- повышение водоустойчивости эмульсионного взрывчатого вещества.
Claims (2)
- Эмульгатор для промышленных эмульсионных взрывчатых веществ, содержащий индустриальное масло, гелеобразователь, пенообразователь, поверхностно-активное вещество и стабилизатор, отличающийся тем, что в качестве гелеобразователя он содержит альгиновую кислоту, в качестве пенообразователя – жирные кислоты Е570, в качестве поверхностно-активного вещества – жидкое стекло, в качестве стабилизатора – гуммиарабик, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
-
Альгиновая кислота 18-22 Жирные кислоты Е570 0,9-1,1 Жидкое стекло 0,4-0,6 Гуммиарабик 8-12 Индустриальное масло Остальное
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019116296A RU2755079C2 (ru) | 2019-05-27 | 2019-05-27 | Эмульгатор для промышленных эмульсионных взрывчатых веществ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019116296A RU2755079C2 (ru) | 2019-05-27 | 2019-05-27 | Эмульгатор для промышленных эмульсионных взрывчатых веществ |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2019116296A RU2019116296A (ru) | 2020-11-27 |
RU2019116296A3 RU2019116296A3 (ru) | 2021-04-19 |
RU2755079C2 true RU2755079C2 (ru) | 2021-09-13 |
Family
ID=73543446
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019116296A RU2755079C2 (ru) | 2019-05-27 | 2019-05-27 | Эмульгатор для промышленных эмульсионных взрывчатых веществ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2755079C2 (ru) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU13538A1 (ru) * | 1928-10-26 | 1930-03-31 | П.Г. Галахов | Способ получени эмульсий из нефти и продуктов ее перегонки |
US7645351B2 (en) * | 2003-11-04 | 2010-01-12 | Nof Corporation | Explosive material composition and method for preparing the same |
CN102633580A (zh) * | 2012-04-06 | 2012-08-15 | 安徽江南化工股份有限公司宁国分公司 | 一种高温速硬型乳化炸药及其制备方法 |
EA018078B1 (ru) * | 2008-07-29 | 2013-05-30 | Фертирев Срл | Способ получения основанных на природных компонентах композиций удобрения и поверхностно-активных веществ для промывки, рекультивации и обработки загрязнённых почв и полученные им композиции |
RU2652714C1 (ru) * | 2017-07-17 | 2018-04-28 | Общество с ограниченной ответственностью "РудХим" | Универсальный эмульгатор обратных эмульсий |
-
2019
- 2019-05-27 RU RU2019116296A patent/RU2755079C2/ru active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU13538A1 (ru) * | 1928-10-26 | 1930-03-31 | П.Г. Галахов | Способ получени эмульсий из нефти и продуктов ее перегонки |
US7645351B2 (en) * | 2003-11-04 | 2010-01-12 | Nof Corporation | Explosive material composition and method for preparing the same |
EA018078B1 (ru) * | 2008-07-29 | 2013-05-30 | Фертирев Срл | Способ получения основанных на природных компонентах композиций удобрения и поверхностно-активных веществ для промывки, рекультивации и обработки загрязнённых почв и полученные им композиции |
CN102633580A (zh) * | 2012-04-06 | 2012-08-15 | 安徽江南化工股份有限公司宁国分公司 | 一种高温速硬型乳化炸药及其制备方法 |
RU2652714C1 (ru) * | 2017-07-17 | 2018-04-28 | Общество с ограниченной ответственностью "РудХим" | Универсальный эмульгатор обратных эмульсий |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2019116296A3 (ru) | 2021-04-19 |
RU2019116296A (ru) | 2020-11-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5968237A (en) | Wax emulsion composition for imparting water repellency to gypsum | |
RU2067985C1 (ru) | Суспензия водорастворимого полимера и способ ее получения | |
EP0130689B1 (en) | Non-heated gellan gum gels | |
RU2652714C1 (ru) | Универсальный эмульгатор обратных эмульсий | |
RU2755079C2 (ru) | Эмульгатор для промышленных эмульсионных взрывчатых веществ | |
AU2010266256A1 (en) | A composition and method for enhancing the production of crystal agglomerates from a precipitation liquor | |
US2618596A (en) | Oil soluble gelling agent | |
CN112574331A (zh) | 一种胶乳用复合保存剂及其制备方法和一种无氨胶乳 | |
JPS61126001A (ja) | 水性懸濁状殺生剤組成物およびその製造法 | |
RU2408662C2 (ru) | Гидролизованная дeпрессорная присадка для топочных мазутов | |
RU2755074C2 (ru) | Эмульгатор для промышленных эмульсионных взрывчатых веществ | |
DE1442529A1 (de) | Verfahren zur Einkapselung von Stickstoffverbindungen | |
KR20010069608A (ko) | 수분산성 마스틱 검 조성물 및 그 제조방법 | |
RU2761063C2 (ru) | Эмульгатор для промышленных эмульсионных взрывчатых веществ | |
US20190075810A1 (en) | Ethyl cellulose oleogel dispersion | |
CN110963863A (zh) | 一种粉乳炸药用复合油相及其制备方法 | |
JP2003055641A (ja) | 増粘剤 | |
RU2768208C1 (ru) | Способ получения реагента для обработки буровых растворов | |
RU2305667C1 (ru) | Комплексная добавка для гидрофобизации гипса | |
RU2784432C1 (ru) | Способ получения водно-восковой эмульсии для защиты металлоизделий от коррозии | |
CN115125054B (zh) | 切削液及其制备方法 | |
SU1416670A1 (ru) | Состав дл изол ции зон поглощений и способ его приготовлени | |
CN109810262B (zh) | 乳化石蜡及其制备方法 | |
RU2667254C1 (ru) | Состав для изоляции водопритока в скважину с низкой пластовой температурой (варианты) | |
US604584A (en) | Adhesive compound and process of producing same |