CN102675009A - 一种散装防水乳胶重铵油炸药及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种散装防水乳胶重铵油炸药及其制备方法。它是由下列重量份原料组成：硝酸铵35.0～55.0，硝酸钠0～7.0水7.0～13.0，硫脲0.01～0.05，碳酸钠0.01～0.02醋酸0.02～0.08，复合油相4.0～8.0，亚硝酸钠0.06～0.12，多孔粒状硝酸铵25.0～50.0。其制备方法按上述配方比例，以复合油相做为连续相，以水相做为分散相，在地面制乳生产线制备乳胶基质，再输送到储罐备用，使用时将其装入装药车运到爆破现场，通过泵送、敏化制成乳化炸药，再与多孔粒状硝酸铵混合装入爆破炮孔中，制成乳胶重铵油炸药。本发明的散装防水乳胶重铵油炸药，适用于水孔中坚硬矿石和岩石部位爆破和预装药，具有高威力与防水性，且成本低。
Description
技术领域
本发明涉及一种工业炸药领域，更具体说是涉及一种散装防水乳胶重铵油炸药及其制备方法。
背景技术
国内炸药厂采用该工艺生产的散装防水乳胶重铵油炸药，主要依赖于进口胺类高分子复合油相，即增加了生产成本，又受国外控制，其炸药的主要配方原料有：硝酸铵、水、硫脲、酸钠、醋酸、胺类高分子复合油相、亚硝酸钠和多孔粒状硝酸铵配制而成。采用该配方生产乳胶重铵油炸药，孔内爆速为5400～5600m/s，仅适用于煤矿或硬度系数低的矿石与岩石爆破。目前尚没有一种能够使水相在线速度6.63～7.18m/s的，低剪切速率条件下迅速成乳，产率高的，用于制备散装防水乳胶重铵油炸药的复合油相。
发明内容
本发明的目的在于提供一种散装防水乳胶重铵油炸药。
本发明的另一目的在于提供一种散装防水乳胶重铵油炸药的制备方法。
本发明的目的是通过下述技术方案来实现的：
按照本发明的散装防水乳胶重铵油炸药，由水相、复合油相、敏化剂、多孔粒状硝酸铵组成，其特征在于它是由下列重量份配比的原料组分构成：
硝酸铵 35.0～55.0
硝酸钠 0～7.0
水 7.0～13.0
硫脲 0.01～0.05
碳酸钠 0.01～0.02
醋酸 0.02～0.08
复合油相 4.0～8.0
亚硝酸钠 0.06～0.12
多孔粒状硝酸铵 25.0～50.0
其中：
水相由下列重量份配比的原料组分构成：
硝酸铵 35.0～55.0
硝酸钠 0～7.0
水 7.0 ～13.0
硫脲 0.01～0.05
碳酸钠 0.01～0.02
醋酸 0.02～0.08
复合油相由下列重量份配比的原料组分构成：
基础油MVI 32.0～34.0
基础油HVI 4.0～8.0
液体石蜡 22.0～32.0
酯类极性多官能团高分子乳化剂 23.0～27.0
大豆卵磷脂 2.5～3.5
月桂酸单甘油酯 1.5～2.5
异构十醇聚氧乙烯醚 1.3～1.7
烷基酚聚氧乙烯醚OP-10 0.8～1.2
N-十二烷基二甲胺 0.8～1.2
复合油相的制备方法：
a、按所述的原料配方比例将基础油MVI、基础油HVI、液体石蜡加入反应釜中，并在40～45℃条件下搅拌10分钟，制成燃料油混合物；
b、在常压下开启搅拌器，按所述的原料配方比例依次加入酯类极性多官能团高分子乳化剂、大豆卵磷脂、月桂酸单甘油酯、异构十醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚OP-10、N-十二烷基二甲胺，在80～110℃条件下搅拌30分钟，再加入燃料油混合物，在100～120℃条件下搅拌20分钟，制得；
所述的酯类极性多官能团高分子乳化剂，是中国专利200610047954.3方法制备的，即由端羟基聚氧乙烯醚，与聚异丁烯酸酐，或聚异丁烯酸，及烷基磺酸盐制备的，
它的一种制备方法为：将79.8g聚异丁烯马来酸酐（数均相对分子质量＝979）、浓度为40wt％的KOH 水溶液1.6g和76.1g HO（CH 2 ） 3 O(CH 2 -CH 2 O) 5 （CH 2 ） 6 OH混合均匀，在150℃、-0.O8MPa 条件下酯化反应6小时后，降温至95℃ ，加入142.9g浓度为30wt％的十二烷基磺酸钠水溶液，再常压恒温反应1.5小时，即得，运动粘度（100℃、mm 2 /s:）1632.2；酸值（mg KOH/g ):20.3；
敏化剂为按重量百分比15～30%的亚硝酸钠水溶液。
按照本发明所述的散装防水乳胶重铵油炸药的制备方法，其特征在于包括下列步骤：
首先由水相与复合油相制成乳胶基质：
a、水相制备：按所述原料重量份配比，向溶解罐内加热水，水温达到70～72°℃时，启动搅拌系统，开始加入硝酸铵、硝酸钠、硫脲，投料过程中如温度降至50℃时，停止投料，待温度升至70～72°℃再继续投料，再加入碳酸钠、醋酸，保温备用；
b、复合油相添加：将复合油相热交换器的温度设定在40～50℃，添加的过程中要时刻注意观察罐上的液位计，罐内液面高度不得高于罐的2/3，油相溶液经搅拌或循环10分钟后备用；
c、.乳胶基质的制备：水相溶液温度达到72～75°C，复合油相温度达到40～50°C时进行制备乳胶基质，输送到乳胶基质储存罐备用；
其次乳胶重铵油炸药的制备：
a、使用时将乳胶基质、多孔粒状硝酸铵、亚硝酸钠水溶液装入多功能乳化炸药装药车，运送到爆破现场；
b、将乳胶基质与亚硝酸钠水溶液按所述原料重量份配比，通过泵送敏化制成乳化炸药；
c、.再将乳化炸药与多孔粒状硝酸铵按所述原料重量份配比制成乳胶重铵油炸药直接装入爆破炮孔中；
其中，水相、复合油相、敏化剂、多孔粒状硝酸铵的原料组分与重量份配比同上所述。
按照本发明所述的散装防水乳胶重铵油炸药，其特征在于它是由下列重量份配比的原料组分构成：
硝酸铵 39.0～53.0
水 9.0～12.5
硫脲 0.02～0.03
碳酸钠 0.01～0.02
醋酸 0.03～0.05
复合油相 5.5～6.0
亚硝酸钠 0.05～007
多孔粒状硝酸铵 30.0～45.0
其中，复合油相由下列重量份的原料组分构成：
基础油MVI 33.0
基础油HVI 5.0
液体石蜡 29.5
酯类极性多官能团高分子乳化剂 24.0
大豆卵磷脂 3.0
月桂酸单甘油酯 2.0
异构十醇聚氧乙烯醚 1.5
烷基酚聚氧乙烯醚OP-10 1.0
N-十二烷基二甲胺 1.0
其中，酯类极性多官能团高分子乳化剂与复合油相的制备方法同上所述。
按照本发明所述的散装防水乳胶重铵油炸药，其特征在于它是由下列重量份配比的原料组分构成：
硝酸铵 37.0～49.0
硝酸钠 3.5～5.0
水 8.0～11.0
硫脲 0.02～0.03
碳酸钠 0.01～0.02
醋酸 0.03～0.05
复合油相 5.5～6.0
亚硝酸钠 0.05～007
多孔粒状硝酸铵 30.0～45.0
其中，复合油相由下列重量份的原料组分构成：
基础油MVI 33.0
基础油HVI 5.0
液体石蜡 29.5
酯类极性多官能团高分子乳化剂 24.0
大豆卵磷脂 3.0
月桂酸单甘油酯 2.0
异构十醇聚氧乙烯醚 1.5
烷基酚聚氧乙烯醚OP-10 1.0
N-十二烷基二甲胺 1.0
其中，酯类极性多官能团高分子乳化剂与复合油相的制备方法同上所述。
本发明的散装防水乳胶重铵油炸药，复合油相与水相能够在线速度≤5.52m/s（≤500转/分）低剪切速率条件下快速成乳，低于进口胺类高分子复合油相线速度6.63～7.18m/s（600～650转/分），远低于国家提倡指标≤10m/s。
本发明的散装防水乳胶重铵油炸药，在乳化过程中形成复合立体网状界面膜，增加乳化膜的强度和厚度，提高乳胶基质生产安全性和稳定性。进一步提高了炸药生产安全性，可以自动化连续生产，产量达到250公斤/分，乳胶基质贮存期达到一年以上，实现乳胶基质远距离运输（运输半径300公里），抗水达到三个月以上。
本发明的散装防水乳胶重铵油炸药，兼具乳化炸药和铵油炸药的技术经济优点，即具有优良的防水性能，实现预装药一个月，又大大降低了炸药生产成本。
本发明的散装防水乳胶重铵油炸药，孔内爆速5700～5900m/s，为铁矿山爆破提供了高威力防水炸药，适用于水孔中坚硬矿石和岩石部位爆破。
具体实施方式
在实施例1～4中，酯类极性多官能团高分子乳化剂的制备方法：
将79.8g聚异丁烯马来酸酐（数均相对分子质量＝979）、浓度为40wt％的KOH 水溶液1.6g和76.1g HO（CH2）3O(CH2-CH2O)5（CH2）6 OH混合均匀，在150℃ 、-0.O8MPa 条件下酯化反应6小时后，降温至95℃ ，加入142.9g浓度为30wt％的十二烷基磺酸钠水溶液，再常压恒温反应1.5小时，即得产品。运动粘度（100℃、mm2/s:）1632.2；酸值（mg KOH/g ):20.3。
实施例1～4复合油相由下列重量份的原料组分构成：
基础油MVI 33.0
基础油HVI 5.0
液体石蜡 29.5
酯类极性多官能团高分子乳化剂 24.0
大豆卵磷脂 3.0
月桂酸单甘油酯 2.0
异构十醇聚氧乙烯醚 1.5
烷基酚聚氧乙烯醚OP-10 1.0
N-十二烷基二甲胺 1.0
复合油相的制备方法是：
a、按照配方比例将基础油MVI、基础油HVI、液体石蜡加入反应釜中，并在40～45℃条件下搅拌8～15分钟，制成燃料油混合物；
b、在常压下开启搅拌器，按照配方比例依次加入酯类极性多官能团高分子乳化剂、大豆卵磷脂、月桂酸单甘油酯、异构十醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚OP-10、N-十二烷基二甲胺，在80～110℃条件下搅拌20～30分钟，再加入燃料油混合物，在100～120℃条件下搅拌15～30分钟，制得。
复合油相添加：将复合油相热交换器的温度设定在40～50℃，添加的过程中要时刻注意观察罐上的液位计，罐内液面高度不得高于罐的2/3，油相溶液经搅拌或循环8～15分钟后备用。
实施例1～4及比较例的水相、复合油相及乳胶基质的制备：
水相制备：按表中所述原料重量份配比，向溶解罐内加热水，水温达到70～72°℃以上时，启动搅拌系统，开始加入硝酸铵、硝酸钠、硫脲，投料过程中如温度降至50℃时，停止投料，待温度升至70～72°℃以上再继续投料，再加入碳酸钠、醋酸，保温备用。
乳胶基质的制备：水相溶液温度达到72～75°C，复合油相温度达到40-50°C时进行制备乳胶基质，输送到乳胶基质储存罐备用。
实施例1~4及比较例乳胶重铵油炸药的制备：
a、使用时将乳胶基质、多孔粒状硝酸铵、亚硝酸钠水溶液装入多功能乳化炸药装药车，运送到爆破现场；
b、将乳胶基质与亚硝酸钠水溶液按表中所述原料重量份配比，通过泵送敏化制成乳化炸药；
c、.再将乳化炸药与多孔粒状硝酸铵按表中所述原料重量份配比制成乳胶重铵油炸药直接装入爆破炮孔中。
其中的敏化剂为按重量百分比20%的亚硝酸钠水溶液。
比较例为国外乳胶重铵油炸药配方和进口复合油相。
按实施例配方在地面制乳工艺生产线制备乳胶重铵油炸药，以复合油相做为连续相；以硝酸铵、硝酸钠、硫脲、碳酸钠及醋酸配制的饱和水溶液，做为分散相；在地面制乳工艺生产线制备乳胶基质，呈淡黄半透明粘稠膏状体，具有高稳定性和适宜的流动性，自然贮存期超过一年，抗水时间超过三个月，将乳胶基质输送到储罐备用，使用时将乳胶基质装入多功能乳化炸药装药车运到爆破现场（运输半径达到300公里以上），通过泵送、敏化制成乳化炸药，再将乳化炸药和多孔粒状硝酸铵按一定比例混合装入爆破炮孔中，制成乳胶重铵油炸药。
本发明的散装防水乳胶重铵油炸药实施例，其以重量份配比的原料组成见表1。
Claims (4)
1.一种散装防水乳胶重铵油炸药，其特征在于由水相、复合油相、敏化剂、多孔粒状硝酸铵按下列重量份配比的原料组分构成：
所述的水相由下列重量份配比的原料组分构成：
硝酸铵 35.0～55.0
硝酸钠 0～7.0
水 7.0～13.0
硫脲 0.01～0.05
碳酸钠 0.01～0.02
醋酸 0.02～0.08
复合油相由下列重量份配比的原料组分构成：
基础油MVI 32.0～34.0
基础油HVI 4.0～8.0
液体石蜡 22.0～32.0
复合油相 4.0～8.0
亚硝酸钠 0.06～0.12
多孔粒状硝酸铵 25.0～50.0
其中：
水相由下列重量份配比的原料组分构成：
硝酸铵 35.0～55.0
硝酸钠 0～7.0
水 7.0 ～13.0
硫脲 0.01～0.05
碳酸钠 0.01～0.02
醋酸 0.02～0.08
复合油相由下列重量份配比的原料组分构成：
基础油MVI 32.0～34.0
基础油HVI 4.0～8.0
液体石蜡 22.0～32.0
酯类极性多官能团高分子乳化剂 23.0～27.0
大豆卵磷脂 2.5～3.5
月桂酸单甘油酯 1.5～2.5
异构十醇聚氧乙烯醚 1.3～1.7
烷基酚聚氧乙烯醚OP-10 0.8～1.2
N-十二烷基二甲胺 0.8～1.2
复合油相的制备方法：
a、按所述的原料配方比例将基础油MVI、基础油HVI、液体石蜡加入反应釜中，并在40～45℃条件下搅拌10分钟，制成燃料油混合物；
b、在常压下开启搅拌器，按所述的原料配方比例依次加入酯类极性多官能团高分子乳化剂、大豆卵磷脂、月桂酸单甘油酯、异构十醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚OP-10、N-十二烷基二甲胺，在80～110℃条件下搅拌30分钟，再加入燃料油混合物，在100～120℃条件下搅拌20分钟，制得；
所述的酯类极性多官能团高分子乳化剂，是由端羟基聚氧乙烯醚，与聚异丁烯酸酐，或聚异丁烯酸，及烷基磺酸盐制备的，
敏化剂为按重量百分比15~30%的亚硝酸钠水溶液。
2.根据权利要求1所述的散装防水乳胶重铵油炸药的制备方法，其特征在于包括下列步骤：
首先由水相与复合油相制成乳胶基质：
a、水相制备：按所述原料重量份配比，向溶解罐内加热水，水温达到70-72°℃时，启动搅拌系统，开始加入硝酸铵、硝酸钠、硫脲，投料过程中如温度降至50℃时，停止投料，待温度升至70-72°℃再继续投料，再加入碳酸钠、醋酸，保温备用；
b、复合油相添加：将复合油相热交换器的温度设定在40～50℃，添加的过程中要时刻注意观察罐上的液位计，罐内液面高度不得高于罐的2/3，油相溶液经搅拌或循环10分钟后备用；
c、.乳胶基质的制备：水相溶液温度达到72-75°C，复合油相温度达到40-50°C时进行制备乳胶基质，输送到乳胶基质储存罐备用；
其次乳胶重铵油炸药的制备：
a、使用时将乳胶基质、多孔粒状硝酸铵、亚硝酸钠水溶液装入多功能乳化炸药装药车，运送到爆破现场；
b、将乳胶基质与亚硝酸钠水溶液按所述原料重量份配比，通过泵送敏化制成乳化炸药；
c、再将乳化炸药与多孔粒状硝酸铵按所述原料重量份配比制成乳胶重铵油炸药直接装入爆破炮孔中；
其中，所述的水相、复合油相、敏化剂、多孔粒状硝酸铵的原料组分与重量份配比同权利要求1。
3.根据权利要求1所述的散装防水乳胶重铵油炸药，其特征在于，它是由下列重量份配比的原料组分构成：
硝酸铵 39.0～53.0
水 8.0～12.5
硫脲 0.02～0.03
碳酸钠 0.01～0.02
醋酸 0.03～0.05
复合油相 5.5～6.0
亚硝酸钠 0.05～007
多孔粒状硝酸铵 30.0～45.0
其中，复合油相由下列重量份的原料组分构成：
基础油MVI 33.0
基础油HVI 5.0
液体石蜡 29.5
酯类极性多官能团高分子乳化剂 24.0
大豆卵磷脂 3.0
月桂酸单甘油酯 2.0
异构十醇聚氧乙烯醚 1.5
烷基酚聚氧乙烯醚OP-10 1.0
N-十二烷基二甲胺 1.0
其中，所述的酯类极性多官能团高分子乳化剂与复合油相的制备方法同权利要求1 。
4.根据权利要求1所述的散装防水乳胶重铵油炸药，其特征在于，它是由下列重量份配比的原料组分构成：
硝酸铵 37.0～49.0
硝酸钠 3.5～5.0
水 8.0～11.0
硫脲 0.02～0.03
碳酸钠 0.01～0.02
醋酸 0.03～0.05
复合油相 5.5～6.0
亚硝酸钠 0.05～007
多孔粒状硝酸铵 30.0～45.0
其中，复合油相由下列重量份的原料组分构成：
基础油MVI 33.0
基础油HVI 5.0
液体石蜡 29.5
酯类极性多官能团高分子乳化剂 24.0
大豆卵磷脂 3.0
月桂酸单甘油酯 2.0
异构十醇聚氧乙烯醚 1.5
烷基酚聚氧乙烯醚OP-10 1.0
N-十二烷基二甲胺 1.0
其中，所述的酯类极性多官能团高分子乳化剂与复合油相的制备方法同权利要求1 。
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