CN103694068A - 一种乳化炸药用植物型复合油相 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种乳化炸药用植物型复合油相，主要成分为植物蜡和植物油，其特征在于，由下列物质组成，各组分总量为100%，各组分及其质量百分数为：植物蜡：20—50%，植物油：10—25%，轻脱蜡膏：10—25%，乳化剂：20—35%，添加剂：5—15%。本发明将植物蜡和植物油相制备植物型复合油相应用于工业炸药生产中，简化了生产工艺，利于生产过程质量控制。植物型复合油相具备合适的滴熔点、酸值、针入度和运动粘度，是一种理想的乳化炸药油相材料，生产的乳化炸药具有良好的爆炸性能，同时植物油相材料清洁环保且价廉易得，能有效降低生产成本。使用本发明的植物型复合油相生产乳化炸药，具有良好的经济效益和社会效益，便于工业化生产与应用。
Description
技术领域
本发明涉及工业炸药技术领域，更具体的说是涉及一种应用于乳化炸药的植物型复合油相及其制备方法。
背景技术
复合油相是生产乳化炸药的重要原材料之一，仅次于硝酸铵是乳化炸药的第二大生产成本源。复合油相是采用复合蜡和乳化剂并添加多种添加剂复配而成，它可以替代乳化炸药生产工艺过程中的所有油相成份（含乳化剂），简化了生产工艺，且有利有生产过程质量控制。在使用时仅需将复合油相加热至（90±5）℃保温至完全融化，保温待用（不低于70℃），经滤网进入乳化工艺，适用于生产各种类型的膏状乳化炸药。
目前乳化炸药复合油相除了乳化剂以外，其他主要成分由石化产品蜡类组成，价格昂贵且不可再生。如《一种乳化炸药专用复合油相及其制备方法》CN201210006285.0，该复合油相由Span-80、大豆卵磷脂、凡士林、微晶蜡、石蜡、复合蜡组成。又如《乳化炸药专用复合油相的制备方法》CN201210246147.X，使用司盘80、分散剂T152（或T155）和大豆磷酯作乳化剂，提高了油水相的乳化效果；使用基础油、皂蜡、石油树脂、石蜡和微晶蜡作复合蜡材料，增加了乳化基质的成膜强度，延长了乳化炸药的储存期。
随着复合油相技术创新的不断进步，新技术也在不断地产生。
一、采用动物油的新技术，如《乳化炸药复合油相》CN201310072820.7，复合油相中：动物油90—95wt%，高分子蜡1—5wt%，添加剂1—5wt%，使其配比之和达到100%进行混合；使用该复合油相生产的乳化炸药，粘度合适，药态好，装药方便，便于储存和运输。
二、采用植物油和植物蜡的新技术，如《一种植物型液体复合油相》CN201010502497.9，组分及其质量分数范围为：硬脂酸：5—30％；植物油提取物：20—60％；植物油：20—60％；表面活性剂：0—3％；先将各种组分在单独的加热槽内加热升温至70—80℃，再将组分按质量分数的配比要求通过油泵经电子秤计量后依次泵入反应釜内，搅拌、过滤、灌装。完全摆脱了复合油相对石油产品的依赖，低碳环保，保持了炸药良好的爆炸性能；而且制造工艺简单、可靠，具有良好的经济效益与社会效益，便于工业化生产与应用。再如《一种抗水型植物质复合油相》CN201010502489.4，组分及其质量分数范围为氢化植物脂肪酸：5％—30％；植物蜡：5％—20％；植物油脚：20％—50％；植物油脂：5％—20％；减压蜡膏：20％—50％；表面活性剂：0.5％—3％，先将各种组分在单独的熔化槽内加热升温至75—85℃熔化，再将组分按配比要求通过油泵经电子秤计量后依次泵入反应釜内，搅拌、升温至105℃—110℃后，开启真空泵进行脱水、过滤、成型、包装。克服改性铵油炸药、膨化炸药抗水性能不足，提供了一种质优价廉的用于改性铵油炸药与膨化炸药的抗水型植物质复合油相，使用此复合油相生产的炸药而具有良好的抗水性，尤其是使膨化炸药真正具有了优良的抗水性能。
由此可见，采用植物油和植物蜡制备乳化炸药用复合油相新技术研发起步还是比较晚，植物油脂不仅廉价易得，而且环保可再生，开发植物油脂应用于炸药生产，不仅节约石化资源，且有利于生产成本控制。
发明内容
本发明的目的在于利用米糠蜡、棕榈蜡、棕榈油、大豆油等可再生的植物油脂制造乳化炸药，提供一种工业炸药植物型复合油相，
本发明技术方案：
一种工业炸药用植物型复合油相，主要成分为植物蜡和植物油，由下列物质组成，各组分总量为100%，各组分及其质量百分数为：
植物蜡：20—50%
植物油：10—25%
轻脱蜡膏：10—25%
乳化剂：20—35%
添加剂：5—15% 。
优选：由下列物质组成，各组分总量为100%，各组分及其质量百分数为：
植物蜡：30—50%
植物油：10—20%
轻脱蜡膏：10—20%
乳化剂：30—35%
添加剂：5—10% 。
进一步优选：由下列物质组成，各组分总量为100%，各组分及其质量百分数为：
植物蜡：30—45%
植物油：10—15%
轻脱蜡膏：10—15%
乳化剂：30—35%
添加剂：5—10% 。
所述植物蜡为米糠蜡、棕榈蜡、小烛树蜡、甘蔗蜡中的一种或几种。
所述植物油为棕榈油、菜籽油、大豆油中的一种或几种。
所述乳化剂为失水山梨醇单油酸酯简称Span-80、Span-80丙烯酸酯、大豆磷脂、聚异丁烯丁二酰亚胺中的一种或几种。
所述添加剂为十八醇、微晶蜡、聚乙烯蜡、石油树脂中的一种或几种。
其制备工艺步骤为：
先将各种组分按质量百分数要求准确计量后，再按照植物蜡、轻脱蜡膏、添加剂、植物油、乳化剂的顺序依次加入反应釜内，搅拌、过滤、灌装；反应釜内温度为(100±5)℃；在转速为600—800r/min的情况下，搅拌1小时，再出料冷却成型即得到用于工业炸药的植物型复合油相，或者直接出料用油相槽罐车运输到炸药生产线油相储罐，储备待用。
本发明将植物蜡和植物油相应用于工业炸药生产中，油相材料清洁环保且价廉易得，不仅生产的乳化炸药具有良好的爆炸性能，且能有效降低生产成本。使用本发明的植物型复合油相生产乳化炸药，简化了生产工艺，利于生产过程质量控制，具有良好的经济效益和社会效益，便于工业化生产与应用。
本发明与现有技术相比，具有如下显著优点：
1）采用植物型复合油相生产工业炸药，简化生产工艺，便于控制产品质量，开发了工业炸药复合油相新品种。
2）植物蜡和植物油清洁环保，廉价易得，使用植物型复合油相生产工业炸药不仅有利于节约石化资源，保护环境，且能降低炸药生产成本。经计算每吨植物型复合油相价格可降低500元，一条年产10000吨的乳化炸药生产线，每年可降低生产成本：10000×7%×500=350000元，经济效益明显。
3） 新型植物复合油相生产的乳化炸药，具有优良的爆炸性能，爆速≥4500m/s，猛度≥15mm，殉爆距离≥5cm，药态良好，装药顺畅。
4）本发明与《一种植物型液体复合油相》CN201010502497.9和《一种抗水型植物质复合油相》CN201010502489.4，技术创造性对比：
a. 发明专利《一种植物型液体复合油相》CN201010502497.9和《一种抗水型植物质复合油相》CN201010502489.4的内容是应用于粉状工业炸药，主要是应用于膨化硝铵炸药和改性铵油炸药。本发明的植物型复合油相是应用于乳化炸药。
b. 将硬度高、运动粘度大的植物蜡与植物油混合使用，使复合油相体系的硬度和运动粘度保持在合适范围，适合制造乳化炸药，
c．加入的轻脱蜡膏能与植物蜡和植物油完全混溶，进一步增强乳化炸药油膜的强度，
d. 乳化剂选用失水山梨醇单油酸酯简称Span-80、Span-80丙烯酸酯、大豆磷脂、聚异丁烯丁二酰亚胺的一种或几种，通过合理选择乳化剂，使植物型复合油相既能满足乳化炸药中低温敏化生产工艺，也能适合高温敏化生产工艺。比如中低温敏化生产工艺可选用失水山梨醇单油酸酯简称Span-80、Span-80丙烯酸酯、大豆磷脂、聚异丁烯丁二酰亚胺，高温敏化生产线可选用失水山梨醇单油酸酯简称Span-80、Span-80丙烯酸酯、聚异丁烯丁二酰亚胺。
e. 发明中所述的添加剂十八醇是一种乳化稳定剂，具有很强的增稠效果，能增强乳化炸药乳化体系的稳定性；微晶蜡和聚乙烯蜡由于结晶很细，添加少量能明显改善复合油相各组分的晶形，使乳化炸药的油膜保持更好的韧性。石油树脂是石油裂解生产乙烯所副产的 C5 、 C9 馏份聚合而成的一种低分子量热塑性树脂，具有有价格低廉、混溶性好、熔点低、粘结性能好、耐水、耐乙醇和化学品等优点，添加少量能显著增强乳化炸药的油膜强度。
具体实施方式
本发明可以通过发明内容中说明的技术具体实施，通过下面的实施例可以对本发明进行进一步的描述，然而，本发明的范围并不限于下述实施例。
实施例1：
原料组分：植物蜡：38%，植物油：14%，轻脱蜡膏13%，Span-80：15%，聚异丁烯丁二酰亚胺5%，大豆磷脂：10%，微晶蜡2%，石油树脂2%，十八醇1%；按制备工艺制得一种乳化炸药用植物型复合油相。
实施例2
原料组分：植物蜡：40%，植物油：15%，轻脱蜡膏13%，Span-80：20%，聚异丁烯丁二酰亚胺7%，聚乙烯蜡3%，十八醇2%；按制备工艺制得一种乳化炸药用植物型复合油相。
实施例3
原料组分：植物蜡：40%，植物油：15%，轻脱蜡膏10%，Span-80：15%，Span-80丙烯酸酯7%，大豆磷脂：8%，微晶蜡4%，十八醇1%；按制备工艺制得一种乳化炸药用植物型复合油相。
本发明的涉及的一种乳化炸药用植物型复合油相的技术要求如表1所示：
表1 一种乳化炸药用植物型复合油相技术要求
对乳化炸药用植物型复合油相的技术要求按以下标准进行测定：
按GB/T8026—1987测定复合油相的滴熔点；
按GB/T6365—2006测定复合油相的酸值；
按GB/T4985—1998 测定复合油相的针入度；
按GB265—1988 测定复合油相的运动粘度。
按照实施例1、2、3所述方法制备的一种乳化炸药用植物型复合油相的检测结果如表2。
表2 各实施例一种乳化炸药用植物型复合油相检测结果
应用：
将按照实施例1、2、3所述方法制备的一种乳化炸药用植物型复合油相在长沙矿冶研究院AE—HLC型乳化炸药生产线上应用，除复合油相外其余原材料和工艺参数均不变。
采用各实施例制备的植物型复合油相生产的乳化炸药产品性能见表3.
表3各实施例的乳化炸药用植物型复合油相应用效果
从实施案例可以看出，本发明用于工业炸药的植物型复合油相具备合适的滴熔点、酸值、针入度和运动粘度，是一种理想的乳化炸药油相材料。同时在生产线的应用也表明，使用植物型复合油相制备的乳化炸药具有优良的爆炸性能。本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (9)
1.一种乳化炸药用植物型复合油相，主要成分为植物蜡和植物油，其特征在于，由下列物质组成，各组分总量为100%，各组分及其质量百分数为：
植物蜡：20—50%
植物油：10—25%
轻脱蜡膏：10—25%
乳化剂：20—35%
添加剂：5—15% 。
2.根据权利要求1所述的一种乳化炸药用植物型复合油相，其特征在于由下列物质组成，各组分总量为100%，各组分及其质量百分数为：
植物蜡：30—50%
植物油：10—20%
轻脱蜡膏：10—20%
乳化剂：30—35%
添加剂：5—10% 。
3.根据权利要求2所述的一种乳化炸药用植物型复合油相，其特征在于由下列物质组成，各组分总量为100%，各组分及其质量百分数为：
植物蜡：30—45%
植物油：10—15%
轻脱蜡膏：10—15%
乳化剂：30—35%
添加剂：5—10% 。
4.根据上述1—3任一权利要求所述的一种乳化炸药用植物型复合油相，其特征在于，所述植物蜡为米糠蜡、棕榈蜡、小烛树蜡、甘蔗蜡中的一种或几种。
5.根据上述1—3任一权利要求所述的所述的一种乳化炸药用植物型复合油相，其特征在于，所述植物油为棕榈油、菜籽油、大豆油中的一种或几种。
6.根据上述1—3任一权利要求所述的一种乳化炸药用植物型复合油相，其特征在于，所述乳化剂为失水山梨醇单油酸酯简称Span-80、Span-80丙烯酸酯、大豆磷脂、聚异丁烯丁二酰亚胺中的一种或几种。
7.根据上述1—3任一权利要求所述的一种乳化炸药用植物型复合油相，其特征在于，所述添加剂为十八醇、微晶蜡、聚乙烯蜡、石油树脂中的一种或几种。
8.根据上述1—3任一权利要求所述的一种乳化炸药用新型植物复合油相，其特征在于，其制备工艺步骤为：
先将各种组分按质量百分数要求准确计量后，再按照植物蜡、轻脱蜡膏、添加剂、植物油、乳化剂的顺序依次加入反应釜内，搅拌、过滤、灌装；反应釜内温度为（100±5）℃；在转速为600—800r/min的情况下，搅拌1小时，再出料冷却成型即得到一种工业炸药的植物型复合油相。
9.根据上述8权利要求所述的一种乳化炸药用植物型复合油相，其特征在于其所述植物蜡为米糠蜡、棕榈蜡、小烛树蜡、甘蔗蜡中的一种或几种；所述植物油为棕榈油、菜籽油、大豆油中的一种或几种；所述乳化剂为失水山梨醇单油酸酯简称Span-80、Span-80丙烯酸酯、大豆磷脂、聚异丁烯丁二酰亚胺中的一种或几种；所述添加剂为十八醇、微晶蜡、聚乙烯蜡、石油树脂中的一种或几种。
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