CN102060634B - 乳化炸药及其快速化学发泡敏化方法 - Google Patents

Abstract

本发明是一种乳化炸药及其快速化学发泡敏化方法。属于炸药加工。包括乳化炸药基质和发泡助剂，其特征在于由如下按照质量百分数计的原料制成：乳化炸药基质98.6～99.7，乳化发泡胶0.2～0.7，发泡促进剂0.1～0.7，其中，所述乳化发泡胶由如下按照质量百分数计的原料组分制成：亚硝酸钠10～20，聚乙烯醇3～10，两性表面活性剂2～15水55～85。提供了一种爆炸性能优异、贮存稳定性好的乳化炸药及其快速化学发泡敏化方法，解决了乳化炸药中敏化气泡大小及分布不均匀、稳泡能力不足以及压力减敏的问题，配方工艺简单，发泡速度快、均匀、无后效，发泡胶用量少，亚硝酸钠分解彻底。产品炸药耐挤压，气泡受压后不易聚集和溢出，固泡能力强，贮存期长，质量稳定。

Description

乳化炸药及其快速化学发泡敏化方法

技术领域

本发明是一种乳化炸药及其快速化学发泡敏化方法。属于炸药加工。

背景技术

乳化炸药的敏化方法通常有珍珠岩敏化、猛炸药敏化、金属粉末敏化及气泡敏化。其中化学发泡敏化以其成本低、工艺简单、爆炸性能好等优点。已为广大生产厂家所采用，但化学发泡敏化乳化炸药时，发泡的工艺条件选择不当，就会影响气泡在乳化炸药中分布的均匀性、后效发泡以及贮存稳定性，从而影响了乳化炸药的爆炸性能，同时由于产生的气泡在受到挤压后容易聚集和溢出，造成压力减敏，影响炸药的爆轰性能。因此，要较好地控制气泡敏化质量，就必须选择合理的发泡工艺和严格控制发泡工艺条件。

乳化炸药基质是油包水型乳胶体乳状液，一旦稳定性的基质形成后，就具有排水性。此时，再往基质中加水很难形成稳定的、均匀的油包水型胶体。当往乳化炸药基质中加入亚硝酸钠发泡液时，仅靠缓慢的搅拌很难在短时间内将亚硝酸钠分散成几微米的液滴，因此造成乳化炸药中气泡分布不均匀，对乳化炸药的稳定性也极为不利。为提高乳化炸药基质中气泡分布的均匀性和稳定性，就要改变发泡剂的物理和化学性质，选择与乳化基质物理性质相似的发泡剂。

CN92107069.1专利申请中提出，首先在常温下按配方将亚硝酸钠与硫脲或硫氰酸钠溶于水中制成水溶液，将乳化剂斯盘-80或聚异丁烯丁二酰亚胺加入机油中制成油溶液，然后在800～1200转/分快速搅拌下将亚硝酸钠水溶液加入油溶液中制成油包水型乳化发泡胶，然后加入75～80℃的乳化炸药基质中发泡。其目的在于使发泡胶与乳化炸药基质混合均匀，解决炸药中敏化气泡大小及分布均匀的问题，从而保证炸药的爆轰性能。

以上专利提出的发泡胶需要专门的乳化设备，一方面不利于生产时的快速制备，另一方面增加了能耗，同时该工艺发泡需要在75～80℃的高温下进行，高于56℃的纸筒装药极限，纸筒受热变型，容易破裂，废品率高。另外，该方法敏化的乳化炸药受挤压后，气泡容易溢出，仍然无法解决炸药受挤压后压力减敏问题，抗压能力不足。

发明内容

本发明的目的在于避免上述现有技术中的不足，解决乳化炸药中敏化气泡大小及分布不均匀、稳泡能力不足以及压力减敏的问题，而提供一种爆炸性能优异、贮存稳定性好的乳化炸药及其快速化学发泡敏化方法。

本发明的目的可以通过如下措施来达到：

本发明的目的是通过制备发泡性能优异的乳化炸药发泡胶和优化其快速化学敏化工艺来实现的。

本发明的乳化炸药，包括乳化炸药基质和发泡助剂，其特征在于由如下按照质量百分数计的原料制成：

乳化炸药基质    98.6～99.7

乳化发泡胶      0.2～0.7

发泡促进剂      0.1～0.7

其中，所述乳化发泡胶由如下按照质量百分数计的原料组分制成：

亚硝酸钠        10～20

聚乙烯醇        3～10

两性表面活性剂  2～15

水              55～85。

本发明的乳化发泡胶中加入了表面两性活性剂CAB-35或氧化胺，使水的表面张力降低，可以显著增强发泡胶在乳化炸药基质中的渗透作用，使发泡胶快速的在乳化炸药基质中分散，形成几微米小的液滴，同时，由于加入了可以同时提供亚硝酸钠发泡所需的铵根离子和氢离子的发泡促进剂磷酸二氢铵，促使发泡胶在温度较低的条件下发泡，保证较低温度下的化学反应速度，乳化基质在短时间内就可以达到稳定的密度，解决发泡后效问题，同时解决了由于亚硝酸钠分解不彻底造成的炸药破乳失效问题。本发明在发泡胶中加入了气体包覆剂聚乙烯醇，由于聚乙烯醇均匀的分散在发泡胶中，生成的气泡能迅速被聚乙烯醇包覆，并随着水份的散失，聚乙烯醇重新固化，将气泡牢固的包覆在聚乙烯醇当中，由于聚乙烯醇膜强度大，并具有一定的弹性，耐压性好，在压力撤销后能恢复到原来形状，使气泡的稳定性大大增强，保证了炸药在受压后的爆轰稳定性。从而完成了本发明的任务。

本发明的目的还可以通过如下措施来达到：

本发明的乳化炸药，所述乳化炸药原料中的发泡促进剂是磷酸二氢铵，将其配制成15wt％的水溶液使用。

本发明的乳化炸药，所述乳化发泡胶原料中的两性表面活性剂是氧化胺类表面活性剂或者椰油酰胺丙基甜菜碱CAB-35。

本发明的乳化炸药，所述乳化发泡胶原料中的两性表面活性剂是椰油酰胺基丙基氧化胺或N，N-二甲基十二烷基氧化胺。

本发明的乳化炸药，所述原料聚乙烯醇是聚乙烯醇17-88。

本发明的乳化炸药，由如下按照质量百分数计的原料组分制成：

乳化炸药基质  98.9

乳化发泡胶    0.6

发泡促进剂    0.5

其中，所述乳化发泡胶由如下按照质量百分数计的原料组分制成：

亚硝酸钠      15

聚乙烯醇17-88 5

CAB-35        3

水            77。

是发明人公开的一个优选的技术方案。

本发明的乳化炸药，所述乳化发泡胶的制备方法包括如下步骤：

①.聚乙烯醇水溶液的制备

室温下，将拟定配方所需总水量的55％加入聚乙烯醇溶解釜，将计量好的聚乙烯醇缓慢加入溶解釜并充分搅拌，搅拌转速控制在80～120转/分，搅拌混合溶解30分钟，再浸泡120～180分钟，使聚乙烯醇充分溶胀。然后，搅拌下逐渐升温至90℃～95℃，并在90℃～95℃温度下保温溶解，直到聚乙烯醇完全溶解。溶液均匀清亮，无可见透明颗粒，备用；

②.亚硝酸钠水溶液的制备

按设计配方将亚硝酸钠溶于水，水用量为配方总水量的45％，备用；

③.两性表面活性剂与亚硝酸钠水溶液混合液的制备

将配方量的两性表面活性剂，加入步骤②制备的亚硝酸钠水溶液中，搅拌混匀，备用；

④.乳化发泡胶的制备

将步骤③制备的两性表面活性剂与亚硝酸钠水溶液混合液，加入步骤①制备的聚乙烯醇水溶液，搅拌混合均匀，制得乳化发泡胶。

本发明的乳化炸药的快速化学发泡敏化方法，其特征在于包括如下步骤：

①.发泡促进剂水溶液的制备

按照拟定配方，将磷酸二氢铵溶解于水，并调节浓度为15wt％，备用；

②.乳化炸药基质投料

按照拟定配方将乳化炸药基质投入乳化炸药配制釜中，搅拌下，温度控制在30～55℃，备用；

③.快速化学发泡敏化

搅拌下，将第一步制备的乳化发泡胶和第二步步骤①制备的发泡促进剂水溶液加入第二步步骤②的乳化炸药基质投料中，发泡敏化5分钟；

④.分装、质量检验，合格后入库。

本发明的乳化炸药及其快速化学发泡敏化方法公开的技术方案，相比现有技术有如下积极效果：

1.提供了一种爆炸性能优异、贮存稳定性好的乳化炸药及其快速化学发泡敏化方法，解决了乳化炸药中敏化气泡大小及分布不均匀、稳泡能力不足以及压力减敏的问题，

2.配方工艺简单，发泡速度快、均匀、无后效，发泡胶用量少，亚硝酸钠分解彻底。

3.产品炸药耐挤压，气泡受压后不易聚集和溢出，固泡能力强，贮存期长，质量稳定。成功解决了目前迫切需要解决的炸药贮存期短和炸药受压后性能下降过快的技术难题。

4.生产的乳化炸药按φ32mm/200g规格装药，达到如下技术指标：

密度g/cm³        1.18。

爆速m/s；        5600

殉爆cm           ≥7

猛度mm；         19.26

储存时间个月     ≥13。

具体实施方式

本发明下面将结合实施例作进一步详述：

实施例1按照本发明的快速化学发泡敏化方法制备本发明的乳化炸药

第一步首先按照如下步骤制备乳化发泡胶

①.聚乙烯醇水溶液的制备

室温下，将准确计量的水42.35公斤加入聚乙烯醇溶解釜，将计量好的聚乙烯醇5公斤缓慢加入溶解釜并充分搅拌，搅拌转速控制在100转/分，搅拌混合溶解30分钟，再浸泡120～180分钟，使聚乙烯醇充分溶胀。然后，搅拌下逐渐升温至90℃～95℃，并在90℃～95℃温度下保温溶解，直到聚乙烯醇完全溶解。溶液均匀清亮，无可见透明颗粒，备用；

②.亚硝酸钠水溶液的制备

按设计配方将亚硝酸钠15公斤溶于34.65公斤水中，备用；

③.两性表面活性剂与亚硝酸钠水溶液混合液的制备

将CAB-35.3公斤，加入步骤②制备的亚硝酸钠水溶液中，搅拌混匀，备用；

④.乳化发泡胶的制备

将步骤③制备的两性表面活性剂与亚硝酸钠水溶液混合液，加入步骤①制备的聚乙烯醇水溶液，搅拌混合均匀，制得乳化发泡胶。

第二步按照如下快速化学发泡敏化方法制备本发明的乳化炸药，包括如下步骤：

①.发泡促进剂水溶液的制备

按照拟定配方，将磷酸二氢铵0.5公斤溶解于水，并调节浓度为15wt％，备用；

②.乳化炸药基质投料

将乳化炸药基质投入乳化炸药配制釜中，搅拌下，温度控制在30～55℃，备用；

从生产线直接取2号岩石乳化炸药配方的乳化基质98.9公斤，搅拌下，温度控制在30～55℃，备用；

③.快速化学发泡敏化

搅拌下，将第一步制备的乳化发泡胶和第二步步骤①制备的发泡促进剂水溶液加入第二步步骤②的乳化炸药基质投料中，发泡敏化5分钟；

④.分装、质量检验，合格后入库。

生产的乳化炸药按φ32mm/200g规格装药，达到如下技术指标：

密度g/cm³        1.18。

爆速m/s；        5600

殉爆cm           ≥7

猛度mm；         19.26

储存时间个月     ≥13。

实施例2

以山东天宝化工有限公司AE-HLC连续化乳化炸药生产线为平台进行生产线试验。生产炸药品种为2号岩石乳化炸药，设定产能4.5t/h，发泡胶流量为：18.0L/h，促进剂流量为：16.5L/h，敏化温度：50℃，出药温度：48℃。测得出药密度为1.18g/cm^-3。按φ32mm/200g规格装药，测定性能，爆速：5600m/s；殉爆：≥7cm；猛度：19.26mm；储存时间：≥13个月。

Claims (7)

1.一种乳化炸药，包括乳化炸药基质和发泡助剂，其特征在于由如下按照质量百分数计的原料制成：

乳化炸药基质  98.6～99.7

乳化发泡胶    0.2～0.7

发泡促进剂    0.1～0.7

其中：

所述乳化发泡胶由如下按照质量百分数计的原料组分制成：

所述乳化发泡胶的制备方法包括如下步骤：

①.聚乙烯醇水溶液的制备

室温下，将拟定配方所需总水量的55％加入聚乙烯醇溶解釜，将计量好的聚乙烯醇缓慢加入溶解釜并充分搅拌，搅拌转速控制在80～120转/分，搅拌混合溶解30分钟，再浸泡120～180分钟，使聚乙烯醇充分溶胀。然后，搅拌下逐渐升温至90℃～95℃，并在90℃～95℃温度下保温溶解，直到聚乙烯醇完全溶解。溶液均匀清亮，无可见透明颗粒，备用；

②.亚硝酸钠水溶液的制备

按设计配方将亚硝酸钠溶于水，水用量为配方总水量的45％，备用；

③.两性表面活性剂与亚硝酸钠水溶液混合液的制备

将配方量的两性表面活性剂，加入步骤②制备的亚硝酸钠水溶液中，搅拌混匀，备用；

④.乳化发泡胶的制备

将步骤③制备的两性表面活性剂与亚硝酸钠水溶液混合液，加入步骤①制备的聚乙烯醇水溶液，搅拌混合均匀，制得乳化发泡胶。

2.按照权利要求1的乳化炸药，其特征在于所述乳化炸药原料中的发泡促进剂是磷酸二氢铵，将其配制成15wt％的水溶液使用。

3.按照权利要求1的乳化炸药，其特征在于所述乳化发泡胶原料中的两性表面活性剂是氧化胺类表面活性剂或者椰油酰胺丙基甜菜碱CAB-35。

4.按照权利要求1的乳化炸药，其特征在于所述乳化发泡胶原料中的两性表面活性剂是椰油酰胺基丙基氧化胺或N，N-二甲基十二烷基氧化胺。

5.按照权利要求1的乳化炸药，其特征在于所述原料聚乙烯醇是聚乙烯醇17-88。

6.按照权利要求1的乳化炸药，其特征在于由如下按照质量百分数计的原料组分制成：

乳化炸药基质  98.9

乳化发泡胶    0.6

发泡促进剂    0.5

其中，所述乳化发泡胶由如下按照质量百分数计的原料组分制成：

7.一种权利要求2的乳化炸药的快速化学发泡敏化方法，其特征在于包括如下步骤：

①.发泡促进剂水溶液的制备

按照所述配方，将磷酸二氢铵溶解于水，并调节浓度为15wt％，备用；

②.乳化炸药基质投料

按照所述配方将乳化炸药基质投入乳化炸药配制釜中，搅拌下，温度控制在30～55℃，备用；

③.快速化学发泡敏化

搅拌下，将制备好的乳化发泡胶和步骤①制备的发泡促进剂水溶液加入步骤②的乳化炸药基质配制釜中，发泡敏化5分钟；

④.分装、质量检验，合格后入库。