CN101108917A

CN101108917A - 一种用于乳化炸药的植物型专用蜡及其制备方法

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Publication number: CN101108917A
Application number: CNA2007100452117A
Authority: CN
Inventors: 张建雨; 吕全海; 唐芳珍; 吴俊岭; 张丽; 刘丽娇
Original assignee: East China University of Science and Technology
Current assignee: East China University of Science and Technology
Priority date: 2007-08-23
Filing date: 2007-08-23
Publication date: 2008-01-23
Anticipated expiration: 2027-08-23
Also published as: CN101108917B

Abstract

本发明用于乳化炸药的植物型专用蜡，含有植物蜡、减压馏分油、减压蜡下油、石油树脂、微晶蜡、聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、乙烯－醋酸乙烯共聚物；所述的植物蜡是以植物油脂为主要原料加氢硬化的产物；本发明用于乳化炸药的植物型专用蜡的制备方法是：(一)制备植物蜡：原料投入→加入催化剂→搅拌和预热→高速搅拌并加氢→反应；(二)制备植物型乳化炸药专用蜡：原料组合→加热熔化→搅拌混合→冷却出货。本发明的优点是：采用质稳、价低、原料易得的植物蜡与石油中间馏分调和出植物型乳化炸药专用蜡，成本低，粘度和含油合适，能够很好地改善乳化炸药的药态，并且运输和贮存方便。

Description

一种用于乳化炸药的植物型专用蜡及其制备方法

【技术领域】

本发明涉及化学化工技术领域，具体地说，是一种用于乳化炸药的植物型专用蜡及其制备方法。

【背景技术】

目前，乳化炸药因其优良的性能——良好的爆轰性能和稳定的储存性能、环境友好、加工成本低等——得到了广泛地应用，并且应用前景十分广阔。而油相材料是乳化炸药的关键组分之一。作为连续相，因氧平衡的限制和爆炸性能的要求，油相材料以小于5％的含量包覆大于95％的氧化剂水溶液，形成紧密排列的多面体结构乳化颗粒，所以油相材料的粘度、链长、分子结构等是非常重要的。选择合适的油相材料往往能在很大空间上提升乳化炸药的性能，使其产生一种非常适宜的应用效果。

正因为油相材料在乳化炸药中的重要作用，所以关于乳化炸药专用油相材的研究一直备受关注。有专利文献对此相关技术有过公开，例如，美国专利USP4790890公开了以石蜡、微晶蜡和燃料油为主要原料；中国专利CN1120824C公开了用石蜡、微晶蜡或凡士林进行调和；中国专利CN1031401C公开了以石蜡、凡士林、沥青和矿物油为原料进行调和；这些专利技术都为石油精炼产品的再复合，工艺上重复，增加了成本。

中国专利CN1174181A、CN1174182A公开的技术主要为：采用石油炼制过程的中间产物为油相材料，包括常、减压馏分油，减压蜡膏，渣油蜡膏，轻脱沥青油和重脱沥青油；中国专利CN1174183A公开的技术则是采用了减压馏分油、减压蜡膏、残渣蜡膏和脱沥青油为原料；它们都摒弃了以石油精炼产品为主要原料的方法，在一定程度上降低了成本，但依然以石油产品为主要原料。

【发明内容】

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种价格低廉、性能优越的用于乳化炸药的植物型专用蜡；本发明的另一个目的是，提出该用于乳化炸药的植物型专用蜡的制备方法。

为实现上述目的，本发明用于乳化炸药的植物型专用蜡含有：植物蜡50％～70％、减压馏分油10％～30％、减压蜡下油10～15％、石油树脂0～5％、微晶蜡0～10％、聚乙烯蜡0～3％、聚丙烯蜡0～3％、乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)0～3％，使其配比之和达到100％进行混合。

所述的植物蜡是以植物油脂为主要原料加氢硬化的产物；

所述的植物油脂为豆油、棉子油、棕榈油、菜籽油、花生油、葵花子油、玉米油、蓖麻油中的一种或几种，其混合比例为1∶1，或1∶1∶1，配比之和达到100％；

此外，在以植物油脂为主要原料的情况下，还可混合加入一定量的动物油脂，如猪油、羊油、鱼油和牛油，加入比例为0～10％，使植物油脂和动物油脂的配比之和达到100％。

所述的减压馏分油为减二线馏分油、减三线馏分油、减四线馏分油、减五线馏分油、减六线馏分油中的一种或几种。

所述的减压蜡下油为减三线蜡下油或减四线蜡下油。

本发明用于乳化炸药的植物型专用蜡中还含有少量的微晶蜡、聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)、石油树脂和松香。

所述的微晶蜡为由减压渣油经脱沥青和溶剂脱蜡得到的蜡膏，再经深度溶剂脱油而得到的产品，它的结晶很细，碳原子数为30～60，平均分子质量为400～800。

所述的聚乙烯蜡，由于制造方法的不同，分为为聚合型聚乙烯蜡和裂解型聚乙烯蜡，前者是聚乙烯聚合时的副产物，后者则是由聚乙烯树脂加热裂解而成。

所述的聚丙烯蜡(PP蜡)是指经过裂解法和聚合法得到的聚丙烯蜡，其分子量从200～20000，聚丙烯蜡的软化点高于聚乙烯蜡，具有高硬度、韧性润滑性好、耐湿性好，以及熔融粘度选择范围宽等优良性能。

所述的乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)，具有聚乙烯与聚醋酸乙烯共同的特点，硬度适中，有较强的韧性。

所述的石油树脂为裂解石油制乙烯副产品C₅、C₉馏分聚合生成的低分子量的热塑性类树脂，具有混溶性好、熔点低、粘合性好、耐水、耐化学药品和价格低廉等特点。

所述的松香亦名松脂，它的分子式为C₂₀H₃₀O₂，是一种弱有机酸，其酸值约在160左右，无腐蚀性、无吸湿性。

为实现上述目的，本发明所说的用于乳化炸药的植物型专用蜡的制备方法，其工艺步骤是：

(一)制备植物蜡

(1)原料投入，在反应容器中投入豆油、棉子油、棕榈油、菜籽油、花生油、葵花子油、玉米油、蓖麻油中的一种或几种，按1∶1或1∶1∶1的比例投入，使其配比之和达到100％；

在以植物油脂为主要原料的情况下，还可混合加入0～10％的动物油脂，如猪油、羊油、鱼油和牛油，使植物油脂和动物油脂的配比之和达到100％；

(2)加入催化剂，加入镍催化剂，其质量百分比为0.03～6％；

(3)搅拌和预热，在300r/min搅拌速度下预热到90～250℃；

(4)高速搅拌并加氢，将搅拌速度调高到350～800r/min的条件下搅拌60分钟；采用氢气加压，压力为0.1～5MPa；

(5)反应，在70～250℃的温度下反应30～120分钟，制得植物蜡。

(二)制备用于乳化炸药的植物型专用蜡

(1)原料组合，按原料组合的百分比——植物蜡50％～70％、减压馏分油10％～30％、减压蜡下油10～15％、石油树脂0～5％、微晶蜡0～10％、聚乙烯蜡0-3％、聚丙烯蜡0～3％、乙烯-醋酸乙烯共聚物0～3％——称量取料，使其配比之和达到100％；

(2)加热熔化，将称量取好的原料置于容器中加热熔化；

(3)搅拌混合，将加热熔化的原料在温度为120℃、转速为400～800r/min的条件下搅拌混合60分钟；

(4)冷却出货，将搅拌混合的制品冷却到常温即得到用于乳化炸药的植物型专用蜡。

本发明的优点在于：采用性质稳定、价格低廉、制备方法简单、原料易得的植物蜡与石油中间馏分(减压馏分油和减压蜡下油)调和出植物型乳化炸药专用蜡；其成本低，粘度和含油合适，常温下呈固体，能够很好的改善乳化炸药的药态，并且运输和贮存方便。

【具体实施方式】

以下给出本发明一种用于乳化炸药的植物型专用蜡及其制备方法的具体实施方式。

本发明用于乳化炸药的植物型专用蜡中加氢产品的性能指标为：

指标名称	指标
指标名称	指标	碘值，≤	4.0
皂化值	203-214	碘值，≤	4.0
皂化值	203-214	酸值	202-212
色泽，≤	400	酸值	202-212
色泽，≤	400	凝固点，℃	54-57
水份，％≤	0.2	凝固点，℃	54-57
水份，％≤	0.2	无机物，％≤	0.001
检测结果	合格	无机物，％≤	0.001

本发明使用的减压馏分油、减压蜡下油的原料性能为：

性质	针入度①(0.1mm)	滴熔点(℃)	运动粘度②(mm²/s)	含油率(％)
性质	针入度①(0.1mm)	滴熔点(℃)	运动粘度②(mm²/s)	含油率(％)	减二线馏分油	135	-	4.042	53.35
减三线馏分油	184	51.6	4.838	56.13	减二线馏分油	135	-	4.042	53.35
减三线馏分油	184	51.6	4.838	56.13	减四线馏分油	190	54.3	7.272	59.06
减五线馏分油	177	58.6	10.72	58.28	减四线馏分油	190	54.3	7.272	59.06
减五线馏分油	177	58.6	10.72	58.28	减六线馏分油	148	65.2	11.07	52.94
减三线蜡下油	-	33_③	4.16	33.7	减六线馏分油	148	65.2	11.07	52.94
减三线蜡下油	-	33_③	4.16	33.7	减四线蜡下油	-	36_③	6.764	39.69

注：①针入度为25℃下测量。

②运动粘度为100℃下测量。

③为凝点。

以下提供本发明用于乳化炸药的植物型专用蜡的三个实施例。

实施例1

原料组分为：植物蜡65％、减五馏分油17％、减四蜡下油15％、石油树脂2％、聚乙烯蜡1％，使其配比之和达到100％，经上述制备工艺步骤制得用于乳化炸药的植物型专用蜡。

对用于乳化炸药的植物型专用蜡的针入度、运动粘度和滴熔点的性能评价：

按GB/T 4985-1998测定炸药蜡的针入度，即乳化炸药蜡硬度的测定；

按GB 265-88测定炸药蜡的运动粘度，即乳化炸药蜡运动粘度的测定；

按GB 8026-87测定炸药蜡的滴熔点，即乳化炸药蜡滴熔点的测定；

经上述测定的结果如下：

针入度(0.1mm)：47，运动粘度(mm²/s)：7.25，滴熔点(℃)：59。

实施例2

原料组分为：植物蜡61％、减五馏分油20％、减四蜡下油15％、石油树脂1％、聚乙烯蜡1％、乙烯-醋酸乙烯共聚物1％、减四馏分油1％，使其配比之和达到100％，经上述制备工艺步骤制得用于乳化炸药的植物型专用蜡。

按实施例1给出的测定方法测定其针入度、运动粘度和滴熔点。

测定结果如下：

针入度(0.1mm)：54，运动粘度(mm²/s)：7.41，滴熔点(℃)：61。

实施例3

原料组分为：植物蜡54％、减五馏分油14％、减四蜡下油10％、微晶蜡2％、石油树脂1％、聚乙烯蜡2％、聚丙烯蜡1％、乙烯-醋酸乙烯共聚物1％、减四馏分油10％、减六馏分油5％，使其配比之和达到100％，经上述制备工艺步骤制得用于乳化炸药的植物型专用蜡。

测定结果如下：

针入度(0.1mm)：68，运动粘度(mm²/s)：8.33，滴熔点(℃)：65

从实施例可以看出，本发明用于乳化炸药的植物型专用蜡具有合适的硬度、滴熔点和运动粘度，可作为乳化炸药理想的连续相。

Claims

1.一种用于乳化炸药的植物型专用蜡，其特征在于，含有：植物蜡50％～70％、减压馏分油10％～30％、减压蜡下油10～15％、石油树脂0～5％、微晶蜡0～10％、聚乙烯蜡0～3％、聚丙烯蜡0～3％、乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)0～3％，使其配比之和达到100％进行混合。

2.根据权利要求1所述的用于乳化炸药的植物型专用蜡，其特征在于，所述的植物蜡是以植物油脂为主要原料加氢硬化的产物；所述的植物油脂为豆油、棉子油、棕榈油、菜籽油、花生油、葵花子油、玉米油、蓖麻油中的一种或几种，其混合比例为1∶1，或1∶1∶1，配比之和达到100％。

3.根据权利要求2所述的用于乳化炸药的植物型专用蜡，其特征在于，在以植物油脂为主要原料的情况下，可混合加入一定量的动物油脂，如猪油、羊油、鱼油或牛油，加入比例为0～10％，使植物油脂和动物油脂的配比之和达到100％。

4.根据权利要求1所述的用于乳化炸药的植物型专用蜡，其特征在于，所述的减压馏分油为减二线馏分油、减三线馏分油、减四线馏分油、减五线馏分油、减六线馏分油中的一种或几种。

5.根据权利要求1所述的用于乳化炸药的植物型专用蜡，其特征在于，所述的减压蜡下油为减三线蜡下油或减四线蜡下油。

6.一种如权利要求1所述的用于乳化炸药的植物型专用蜡的制备方法，其特征在于，其工艺步骤是：

(一)制备植物蜡

在以植物油脂为主要原料的情况下，还可混合加入0～10％的动物油脂，如猪油、羊油、鱼油或牛油，使植物油脂和动物油脂的配比之和达到100％；

(2)加入催化剂，加入镍催化剂，其质量百分比为0.03～6％；

(3)搅拌和预热，在300r/min搅拌速度下预热到90～250℃；

(5)反应，在70～250℃的温度下反应30～120分钟，制得植物蜡。

(二)制备用于乳化炸药的植物型专用蜡

(2)加热熔化，将称量取好的原料置于容器中加热熔化；

7.一种如权利要求1所述的用于乳化炸药的植物型专用蜡的制备方法，其特征在于，其工艺步骤是：

(2)加热熔化，将称量取好的原料置于容器中加热熔化；

8.根据权利要求7所述的用于乳化炸药的植物型专用蜡的制备方法，其特征在于，原料组合的百分比为：植物蜡65％、减五馏分油17％、减四蜡下油15％、石油树脂2％、聚乙烯蜡1％，使其配比之和达到100％。

9.根据权利要求7所述的用于乳化炸药的植物型专用蜡的制备方法，其特征在于，原料组合的百分比为：植物蜡61％、减五馏分油20％、减四蜡下油15％、石油树脂1％、聚乙烯蜡1％、乙烯-醋酸乙烯共聚物1％、减四馏分油1％，使其配比之和达到100％。

10.根据权利要求7所述的用于乳化炸药的植物型专用蜡的制备方法，其特征在于，原料组合的百分比为：植物蜡54％、减五馏分油14％、减四蜡下油10％、微晶蜡2％、石油树脂1％、聚乙烯蜡2％、聚丙烯蜡1％、乙烯-醋酸乙烯共聚物1％、减四馏分油10％、减六馏分油5％，使其配比之和达到100％。