CN103497073B - 一种乳化炸药用复合乳化剂 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于乳化炸药的复合乳化剂，按重量份数计，该复合乳化剂包括如下的组分：油溶性表面活性剂OSP5～70份、磺酸钙1～30份、山梨糖醇单油酸酯3～60份、以及油酸3～15份。本发明所提供的复合乳化剂适用于一级乳化工艺的乳化炸药的制备，制得的乳化炸药贮存稳定，爆炸性能优良。

Description

一种乳化炸药用复合乳化剂

技术领域

本发明涉及一种用于乳化炸药的复合乳化剂

背景技术

乳化炸药具有良好的防水、爆炸性能，生产自动化程度高，安全性好，为目前大力发展的民用炸药品种。目前乳化炸药连续生产工艺有二级乳化工艺和单级乳化工艺，单级乳化工艺因具有的安全性更好，是我国乳化炸药生产的主要工艺。相对于二级乳化工艺，单级乳化工艺的乳化时间和乳化强度都大为缩减。

中国专利申请96121659.X公开了一种含有第一亲脂基团、第二亲脂基团和亲水基团的乳化炸药组合物的乳化剂，这些基团均与连接基团相连接，其中，第二亲脂基团在其烃链上具有多于一个烯不饱和键。

中国专利申请200710135564.6公开了一种可聚合乳化剂丙烯酰氧基Span80及其制备方法、用途。该可聚合乳化剂丙烯酰氧基Span80，以Span80为原料，将Span80与丙烯酸按摩尔比为1～1.1∶1，进行配比反应。采用直接酯化法制备丙烯酰氧基Span80，即将Span80、丙烯酸、对苯二酚、催化剂及溶剂，进行酯化，搅拌回流反应后进行后处理。或采用酰氯酯化法制备丙烯酰氧基Span80，即将丙烯酸滴加至二氯亚砜中，升温减压排尽氯化氢与二氧化硫，然后加入氯化锂；Span80用苯溶解后加入三乙胺配成混合液，在搅拌下将这一混合溶液滴加入酰氯中进行酯化，再进行后处理。该发明制备方法采用直接酯化法或酰氯法。

中国专利申请201210562640.2公开了一种主要用于乳化炸药的新型乳化剂及其制备方法，该乳化剂是由聚异丁烯丁二酸酐先与聚甘油进行酯化反应，然后再与醇胺进行胺化反应得到所谓新型的乳化剂；在中国专利申请201210562635.1中,所公开的用于乳化炸药的高分子乳化剂则是由聚异丁烯丁二酸酐先与脂肪醇聚氧乙烯醚进行酯化反应，然后再与醇胺进行胺化反应；而在中国专利申请201210509433.0中，乳化剂是由聚异丁烯丁二酸酐与胺化试剂先进行胺化反应得到聚异丁烯丁二酰亚胺，然后聚异丁烯丁二酰亚胺再与季胺化试剂进行季胺化反应得到聚异丁烯丁二酰亚胺季铵盐型乳化剂。

然而，目前使用的含烯基丁二酰胺高分子的复合乳化剂普遍存在刚制成的乳化炸药爆炸性能偏低，贮存期内爆炸性能衰减大等问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种能解决上述问题的用于乳化炸药的复合乳化剂。

为实现上述本发明的目的，本发明提供了一种用于乳化炸药的复合乳化剂，按重量份数计，该复合乳化剂包括如下的组分：油溶性表面活性剂OSP(oil soluble polyalkylene glycol)5～70份、磺酸钙1～30份、山梨糖醇单油酸酯3～60份、以及油酸3～15份。

在本发明的上述复合乳化剂中，所采用的油溶性表面活性剂为主乳化剂；所采用的山梨糖醇单油酸酯极易成乳，可进一步增强复合乳化剂的成乳能力；所采用的磺酸钙则能改善乳化炸药复合蜡的分散性，同时可减低硝酸铵的晶变倾象，从而改善乳化炸药贮存性能；而所采用的油酸能改善油溶性表面活性剂、山梨糖醇单油酸酯和磺酸钙的相容性，提高复合乳化剂本身的稳定性，并方便复合乳化剂的使用。

在本发明复合乳化剂的各组分中，起乳化作用的主要组分是油溶性表面活性剂OSP和山梨糖醇单油酸酯，因而这两种组分的含量范围也可基于上述所公开的含量范围进行适当调整，例如，提高油溶性表面活性剂的含量而相应降低山梨糖醇单油酸酯的含量，或者降低油溶性表面活性剂的含量而相应提高山梨糖醇单油酸酯的含量。但是，优选地，是在上述所公开的含量范围之内进行适当的调整，例如，适当提高油溶性表面活性剂的含量而相应降低山梨糖醇单油酸酯的含量，或者适当降低油溶性表面活性剂的含量而相应提高山梨糖醇单油酸酯的含量。

优选地，按重量份数计，本发明的复合乳化剂包括如下的组分：油溶性表面活性剂OSP30～60份、磺酸钙5～20份、山梨糖醇单油酸酯5～30份、以及油酸5～10份。

优选地，按重量份数计，在本发明的复合乳化剂中，进一步包括大豆卵磷脂1～30份。采用大豆卵磷脂的原因是，大豆卵磷脂能够从整体上进一步提高本发明复合乳化剂的综合性能。更优选地，在本发明的复合乳化剂中包括大豆卵磷脂5～25份。

优选地，在本发明的复合乳化剂中，所采用的油溶性表面活性剂OSP是陶氏化学公司(The Dow Chemical Company)所生产的油溶性表面活性剂OSP系列中的至少一种。这类油溶性表面活性剂OSP大多用于生产机油用乳化剂，但本发明的发明人将其用于制备乳化炸药的复合乳化剂，取得了令人意想不到的优良效果。该类表面活性剂有极好乳化性、分散性，成乳后油膜强度高。

优选地，在本发明的复合乳化剂中，所采用的山梨糖醇单油酸酯为斯盘（Span）系列产品，例如斯盘-80。

在本发明的复合乳化剂中，所采用的磺酸钙可以为低碱值石油磺酸钙、中碱值石油磺酸钙、高碱值石油磺酸钙或合成磺酸钙中的至少一种；所采用的油酸可以为动物油酸和/或植物油酸。

在本发明的一具体实施方式中，按重量份数计，本发明的复合乳化剂包括如下的组分：油溶性表面活性剂OSP30～65份、磺酸钙5～20份、山梨糖醇单油酸酯5～30份、油酸5～15份、大豆卵磷脂5～25份。

在本发明的另一具体实施方式中，按重量份数计，本发明的复合乳化剂包括如下的组分：油溶性表面活性剂OSP35～60份、磺酸钙10～20份、山梨糖醇单油酸酯5～25份、油酸5～15份、大豆卵磷脂5～25份。

在本发明的又一具体实施方式中，按重量份数计，本发明的复合乳化剂包括如下的组分：油溶性表面活性剂OSP35～60份、磺酸钙10～20份、山梨糖醇单油酸酯5～25份、油酸5～15份、大豆卵磷脂10～25份。

在本发明的再一具体实施方式中，按重量份数计，本发明的复合乳化剂包括如下的组分：油溶性表面活性剂OSP40～60份、磺酸钙10～20份、山梨糖醇单油酸酯10～25份、油酸5～10份、大豆卵磷脂10～25份。

由于本发明的复合乳化剂采用油溶性表面活性剂、磺酸钙、山梨糖醇单油酸酯以及油酸作为其基本组分，因而利用本发明的复合乳化剂所制成的乳化炸药，即使在其刚制成的时候，也不存在爆炸性能偏低的缺点。另外，本发明复合乳化剂中的磺酸钙特别是石油磺酸钙，能改善乳化炸药复合蜡的分散性、减低硝酸铵的晶变倾象，而油酸能改善油溶性表面活性剂、山梨糖醇单油酸酯和磺酸钙的相容性，特别是OSP系列产品、SPAN系列产品和磺酸钙之间的相容性，提高复合乳化剂本身的稳定性，所以本发明的复合乳化剂大大改善了乳化炸药贮存性能。

本发明提供的复合乳化剂适用于一级乳化工艺的乳化炸药的制备，制得的乳化炸药贮存稳定，爆炸性能优良。

以下，结合具体实施方式进一步说明本发明，但本发明并不限于这些这些具体实施方式所具体列举的条件，如具体组分和具体含量。

具体实施方式

在本发明的具体实施方式中，按重量份数计，所采用的用于乳化炸药的复合乳化剂的基本组分为：油溶性表面活性剂OSP：30～70份，磺酸钙5～30份，山梨糖醇单油酸酯：5～30份，大豆卵磷脂5～30份，油酸5～15份。其中，所采用的油溶性表面活性剂OSP为美国陶氏化学公司生产的OSP系列；所采用的磺酸钙为低碱值、中碱值、高碱值石油磺酸钙或合成磺酸钙的一种或几种的混合物；所采用的油酸为植物油酸或动物油酸的一种或两种的混合物；所采用的山梨糖醇单油酸酯为斯盘系列（Span Series）产品，特别是斯盘-80。

将油溶性表面活性剂（OSP-68）、磺酸钙、山梨糖醇单油酸酯（斯盘-80）、大豆卵磷脂以及油酸按照表1中所示的重量份数，予以混合，即可制备得到本发明的用于乳化炸药的复合乳化剂。各组分的混合顺序对于最终产物复合乳化剂的性能无明显影响。

表1 乳化炸药用的复合乳化剂

组分	实施例1	实施例2	实施例3
				OSP-68	40	50	60
斯盘-80	20	10	5
				磺酸钙	20	10	15
大豆卵磷脂	10	25	15
				油酸	10	5	5

采用以上各实施例制得的复合乳化剂来制备乳化炸药，乳化炸药的重量百分比为：硝酸铵74％、硝酸钠8％、水11％、复合乳化剂2.3％、乳化炸药复合蜡4.7％（广东华粤公司生产），其初始的爆速分别为：5136m/s；猛度：18.03mm；殉爆：4cm，贮存6个月后，爆速：5080m/s；猛度：18.00mm；殉爆：4cm。

Claims (5)

1.一种用于乳化炸药的复合乳化剂，按重量份数计，该复合乳化剂包括如下的组分：

油溶性表面活性剂：5～70份

磺酸钙：1～30份

山梨糖醇单油酸酯：3～60份

油酸：3～15份

大豆卵磷脂：1～30份；

其中，所述的油溶性表面活性剂是油溶性表面活性剂OSP系列中的至少一种。

2.如权利要求1所述的复合乳化剂，其中，所述的山梨糖醇单油酸酯为斯盘系列产品。

3.如权利要求2所述的复合乳化剂，其中，所述的山梨糖醇单油酸酯为斯盘-80。

4.如权利要求1所述的复合乳化剂，其中，所述的磺酸钙为低碱值石油磺酸钙、中碱值石油磺酸钙、高碱值石油磺酸钙或合成磺酸钙中的至少一种。

5.如权利要求1所述的复合乳化剂，其中，所述的油酸为动物油酸和/或植物油酸。