CN102276372B

CN102276372B - 一种用于深水的乳化炸药及其制备方法

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Publication number: CN102276372B
Application number: CN201110175298.6A
Authority: CN
Inventors: 邢光武; 陈焕波; 刘祯祥; 林振贵; 王镇城; 蒋加林; 黎柏燕
Original assignee: HANTONG CONSTRUCTION GROUP CO Ltd
Current assignee: HANTONG CONSTRUCTION GROUP CO Ltd
Priority date: 2011-06-27
Filing date: 2011-06-27
Publication date: 2014-04-09
Anticipated expiration: 2031-06-27
Also published as: CN102276372A

Abstract

一种主要用于深水(深海)爆破的乳化炸药，它是由乳胶基质与敏化剂混合敏化而成的；所述的乳胶基质由水相与油相乳化而成；其中，所述的水相含有占水相总重量0.1～0.2％的阴离子表面活性剂，所述的阴离子表面活性剂选自亚甲基双荼磺酸钠、亚甲基二萘磺酸钠、萘磺酸盐甲醛缩合物、分散剂NNO、或2-萘磺酸的一种或两种以上的混合物。本发明的乳化炸药的爆力、感度优于现有产品。本发明提供所述乳化炸药的制备方法。

Description

一种用于深水的乳化炸药及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种乳化炸药，具体涉及一种工业炸药领域中的深海(深水)乳化炸药，及其制备方法。

背景技术

近年来，我国加强了对沿海(内河)码头、航道及国防工程的建设，深海(深水)(10米以下)的爆破工程日益增加，但深海(深水)爆破用的炸药一直使用普通的乳化炸药。在深海(深水)爆破中，现有的普通乳化炸药感度随着水位的增加而降低、爆力减少，严重影响施工质量与进度，爆破工程技术人员祈盼开发深水型乳化炸药。

改革开放初期，内河、航道、深水爆破一般采用的是军用炸药，九十年代初，主要采用的是胶质炸药，与粉状岩石炸药，胶质炸药防水性能与深水爆破性能都较好，但胶质炸药属于军品，爆后对环境有污染，且胶质炸药感度及价格过高，在运输与贮存过程中，发生多起爆炸事故，在爆破中逐渐被淘汰。在一般的浅水中，采用粉状岩石炸药，在改装炸药包装非常麻烦，要为每条炸药穿上防水外衣，有时包装没有处理好，装好药以后不能起爆，因为水将炸药浸没了。

到90年代中后期，乳化炸药性能基本符合深水爆破的要求，但也要做大量的改装工作，刚开始乳化炸药采用化学敏化较多，炸药密度有高有低，在深水爆破装药之前，要为每条炸药配上一定重量的沙子，否则装不到炮孔底部，且炸药会浮上来，炸药配上沙子，沙子具有较好的隔爆性能，影响炸药的殉爆距离，爆破公司要求工厂做密度大的乳化炸药，炸药因密度大，雷管感度又不好，爆破效果也很差。

近几年乳化炸药在制造水平及工艺技术，虽然有了长足的发展，它只保障了普通常用规格乳化炸药的性能与包装质量。但对深水使用的乳化炸药仍然不能满足爆破的需要，乳化炸药与其它起爆器材一样，在深水中性能大幅度下降，只有研究采用专用的深水乳化炸药配方及包装才能满足需要。

乳化炸药现正在朝着混装车机械化装药方向发展，但混装车生产的乳化炸药因药态较稀，防水性能不好，加之混装炸药在深水中，炸药的感度显者降低，深水爆破基本上仍是采用常用规格包装的乳化炸药。

现有技术中的深海(深水)爆破由于炸药质量存在问题增加了爆破工程的难度与不确定性，由于炸药感度、爆力、爆速、殉爆距离随着水深增加而不断降低，将带来许多问题：

(1)在深水中爆破，炸药在爆炸时，爆热(能量)被水吸收20～30％的能量，炸药是由前面炸药爆轰时，引爆后面的炸药，造成深水中爆破的特殊性，所以水中炸药的爆轰与陆地不同，炸药爆炸后，能量及性能衰减更快；

(2)炸药感度随水深不断降低，炸药的传爆性能大幅度减弱，在陆地能传爆6米，在水深15米以下传爆降至3～4米，如不掌握炸药变化规律，爆破后要进行二次补爆，再进行卫星定位打孔，大大增加了爆破费用，并经常挖掘出未爆炸的炸药，存在安全隐患；

(3)炸药的爆力随着水深的增加，爆力不断减小，炸药单耗较大，增大了爆破费用；

(4)炸药感度随水深减弱，起爆器材要采用TNT高能起爆，增加了对环境的污染及费用；

(5)炸药爆速随着前面炸药爆轰能量的减小，后面炸药爆炸的速度，也越来越来越小，造成炮孔底部，有根底，块度偏大，给挖掘带来许多问题。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种具有高感度性能的炸药，能够适用于深水下的爆破。

实现本发明上述目的的技术方案为：

提供一种用于深水的乳化炸药，它是由乳胶基质与敏化剂混合敏化而成的；所述的乳胶基质由水相与油相乳化而成；其中，所述的水相含有占水相总重量0.1～0.2％的阴离子表面活性剂，所述的阴离子表面活性剂选自亚甲基双荼磺酸钠、亚甲基二萘磺酸钠、萘磺酸盐甲醛缩合物、分散剂NNO、或2-萘磺酸的一种或两种以上的混合物。

所述的敏化剂优选采用珍珠岩。

所述的乳胶基质与敏化剂的重量比优选96～98∶2～4。

所述的水相与油相的重量比优选90～94∶6～10，进一步优选93～94∶6～7。

所述的水相优选由水、硝酸铵、硝酸钠、阴离子表面活性剂可以按8～11％、75～80％、10～15％、0.1～0.2的重量百分比配制而成，优选按9.1％，79.3％，11.4％，0.2％的重量百分比配制而成。

所述的阴离子表面活性剂优选分散剂NNO。

本发明还提供所述的深水乳化炸药的制备方法，包括以下步骤：

1)将乳化剂和复合蜡按1∶2的重量比投入熔化罐内制得油相，在85～90℃下保温待用；

2)用水、硝酸铵、硝酸钠、所述阴离子表面活性剂按8～11％，75～80％，10～15％，0.1～0.2的重量百分比配制成水相，加温到105～115℃保温待用；

3)将步骤1)制备的油相与步骤2)制备的水相按6～10∶94～90的重量比乳化，形成乳胶基质，将乳胶基质冷却至55℃以下备用；

4)将步骤3)得到的乳胶基质与敏化剂按重量百分比96～98∶4～2混合，即完成了乳胶基质的敏化，得到了所述的深水用乳化炸药。

步骤1)所述的乳化剂选自斯盘-80(SP-80)或聚异丁烯双丁二酰亚胺中的一种或两种的混合物，优选SP-80和聚异丁烯双丁二酰亚胺的混合物，例如K-118型复合乳化剂(厂家：广州科律合成材料技术公司)。

步骤1)所述的复合蜡优选MF-2型复合蜡(茂名华粤特种蜡厂)。

步骤3)所述的乳胶基质冷却可以经过冷却水浸水实现。

步骤4)所述的乳胶基质与敏化剂可以通过加入螺旋混合机实现充分混合。

本发明所述的深水乳化炸药可以采用塑料筒包装。

与现有乳化炸药相比，本发明具有以下优点：

1)本发明所述的乳化炸药，通过添加所述的阴离子表面活性剂，将乳化炸药的水相溶液浓度增大了2～6％，水分相对减少了2～6％，增熔了3.5％的氧化剂，从而使水相与乳胶基质的密度增加了0.05～0.1克/cm³，炸药的能量也随之增加了4～12％，炸药威力增加7％，例如殉爆距由原来的最大7cm增至9cm，35mm直径的药卷传爆距离从3米增至5米。同时炸药感度也增加了10～20％，能满足20～120米水深爆破的需要。

2)本发明所述的乳化炸药，通过添加所述的阴离子表面活性剂，将乳化炸药的油相分散更加均匀、油膜更薄，炸药的爆轰更加充分，炸药的感度也更高，该表面活性剂还能提供少量的金属离子，并增加了过饱和氧化盐溶液的浓度，从而增加了单位体积内的能量，增加乳化炸药在深水中的爆炸威力及感度，以上各个措施皆能提高乳化炸药的感度10％以上，在各个措施的叠加作用下，本发明的乳化炸药的爆速在3个月内可保持4800m/s以上，明显高于其它现有配方300m/s以上。

具体实施方式

以下对本发明技术方案作的具体实施方式详细描述，但本发明并不限于以下的描述内容。

实施例1.制备实施例(小样)

a)用SP80(司本)22.5g与复合蜡45g，加入1#反应釜中，启动搅拌器，加温至85℃后待用；

b)用91g水、793g硝酸铵、114g硝酸钠、2g亚甲基双荼磺酸钠配制成水相，加温到105～115℃，开始慢慢加入1#反应釜中，乳化完成后，反应釜夹层加冷却水，乳胶基质冷却至55℃以下，加入30g珍珠岩，即制成本发明所述的深水(深海)乳化炸药。

实施例2.制备实施例(小样)

a)用T154(聚异丁烯双丁二酰亚胺)22.5g与复合蜡45g，加入1#反应釜中，启动搅拌器，加温至85℃后待用；

b)用91g水、793g硝酸铵、114g硝酸钠、2g分散剂NNO配制成水相，加温到105～115℃，开始慢慢加入1#反应釜中，乳化完成后，反应釜夹层加冷却水，乳胶基质冷却至55℃以下，加入30g珍珠岩，即制成本发明所述的深水(深海)乳化炸药。

实施例3.制备实施例(小样)

a)用T154(聚异丁烯双丁二酰亚胺)与SP80(司本)各50％配制成22.5g的复合乳化剂与复合蜡45g，加入1#反应釜中，启动搅拌器，加温至85℃后待用；

b)用91g水、793g硝酸铵、114g硝酸钠、2g阴离子表面活性剂(亚甲基双荼磺酸钠和分散剂NNO以1∶1的比例组成的混合物)配制成水相，加温到105～115℃，开始慢慢加入1#反应釜中，乳化完成后，反应釜夹层加冷却水，乳胶基质冷却至55℃以下，加入30g珍珠岩，即制成本发明所述的深水(深海)乳化炸药。

实施例4.一般乳化炸药的制备

a)将实施例3中的复合乳化剂与复合蜡按33％、67％配制成油相加热至85℃；

b)用水、硝酸铵、硝酸钠按13％，77％，10％百分比配制成水相，加温到100～105℃，与上述油相按93.25％、6.75％加入乳化机乳化，乳胶基质通过浸水冷却至55℃以下，乳胶基质中加入3％珍珠岩，即制成一般市场上现有的乳化炸药。

上述乳化炸药性能：爆速4000～4500m/s，殉爆7cm，35mm直径药卷传爆距离为3米，炸药比重1.17克/cm³。

实施例5.一般乳化炸药的制备

b)用水、硝酸铵、硝酸钠按13.5％，76％，10.5％百分比配制成水相，加温到100～105℃，与上述油相按93.25％、6.75％加入乳化机乳化，乳胶基质通过浸水冷却至55℃以下，乳胶基质中加入15％浓度亚硝酸钠2.5％，即制成一般市场上现有的乳化炸药。

上述乳化炸药性能：爆速4500～4800m/s，殉爆6cm，35mm直径药卷传爆距离为2.5米，炸药比重1.05克/cm³。

实施例6.深水(深海)乳化炸药的制备

a)用T154(聚异丁烯双丁二酰亚胺)与SP80(司本)各50％配制成复合乳化剂，与复合蜡按33％、67％配制成油相，搅拌加热至85℃后待用；

b)用水、硝酸铵、硝酸钠、NNO按9.1％，79.3％，11.4％，0.2％百分比配制成水相，加温到105～115℃：

C)油相与水相按按93.25％、6.75％加入乳化机乳化，乳化完成后，乳胶基质浸水冷却至55℃以下，加入珍珠岩，即制成本发明所述的深水(深海)乳化炸药。

上述乳化炸药性能：爆速4800～5100m/s，殉爆9cm，35mm直径药卷传爆距离为5米，炸药比重1.09克/cm³。

实施例7.水下爆破工程实施例

某航道局在广西防城港爆破施工时，开始用一般化学敏化的乳化炸药，炸药比重太轻，有浮出的现象，后改用珍珠岩敏化的乳化炸药，虽然比重符合要求，但爆破效果差，只装6条80mm直径，长度为300mm，后面有两条药，仅仅只将包装炸破，水深24～45米，后再采用深水乳化炸药配方，爆破效果良好。

炸药密度1.10克/cm³，炸药单耗1.2公斤/m³，爆后根底少，块度达到要求，降低综合20％左右。

本发明的深水(深海)乳化炸药比现有技术生产的乳化炸药，在不增加贵重金属及单质炸药的前提下，在威力、感度、传爆性能、密度等各方面都有显著的提高。

Claims

1.一种用于深水的乳化炸药，它是由乳胶基质与敏化剂混合敏化而成的；所述的乳胶基质由水相与油相乳化而成；其中，所述的水相与油相的重量比为93～94∶6～7；所述的水相由水、硝酸铵、硝酸钠、阴离子表面活性剂按8～11%、75～80%、10～15%、0.1～0.2%的重量百分比配制而成，所述的阴离子表面活性剂为亚甲基双萘磺酸钠；所述的乳胶基质与敏化剂的重量比为96～98∶2～4。

2.权利要求1所述的用于深水的乳化炸药，其特征在于：所述的敏化剂采用珍珠岩。

3.权利要求1所述的用于深水的乳化炸药，其特征在于：所述的水相由水、硝酸铵、硝酸钠、阴离子表面活性剂按9.1%、79.3%、11.4%、0.2%的重量百分比配制而成。

4.权利要求1所述的深水乳化炸药的制备方法，包括以下步骤：

1）将乳化剂和复合蜡按1:2的重量比投入熔化罐内制得油相，在85～90℃下保温待用；所述的乳化剂是斯盘-80和聚异丁烯双丁二酰亚胺的混合物；所述的复合蜡为MF-2型复合蜡；

2）用水、硝酸铵、硝酸钠、所述阴离子表面活性剂按8～11%，75～80%，10～15%，0.1～0.2%的重量百分比配制成水相，加温到105～115℃保温待用；

3）将步骤1）制备的油相与步骤2）制备的水相按6～7∶93～94的重量比乳化，形成乳胶基质，将乳胶基质冷却至55℃以下备用；

4）将步骤3）得到的乳胶基质与敏化剂按重量百分比96～98∶2～4混合，即完成了乳胶基质的敏化，得到了所述的深水用乳化炸药。

5.权利要求4所述的制备方法，其特征在于：步骤3）所述的乳胶基质冷却经过冷却水浸水实现。

6.权利要求4所述的制备方法，其特征在于：步骤4）所述的乳胶基质与敏化剂通过加入螺旋混合机实现充分混合。