CN105753614A - 一种胶状乳化性炸药及其制备方法 - Google Patents

一种胶状乳化性炸药及其制备方法 Download PDF

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CN105753614A CN201610336107.2A CN201610336107A CN105753614A CN 105753614 A CN105753614 A CN 105753614A CN 201610336107 A CN201610336107 A CN 201610336107A CN 105753614 A CN105753614 A CN 105753614A
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许雷生
殷军君
贾建强
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Abstract

本发明公开了一种胶状乳化性炸药，胶状乳化性炸药按质量百分比计包括以下组分：60%67%、硝酸钠：6%10%、硝酸钾：5%10%、晶型改性剂：3%5%、消焰剂：5%10%、尿素：2%4%、乳化剂：0.7%1.5%、乳化助剂：0.4%0.6%、水：10%17%、有机油相材料：3%5%、发泡剂：0.3%0.5%；胶黏剂：0.3%0.5%；该发明工艺简单，原料容易得到，价格也较低，减少了成本，而且延长了储存时间，威力大、对环境的危害也少。

Description

一种胶状乳化性炸药及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种炸药，具体涉及到一种胶状乳化性炸药。
背景技术
乳化炸药是基于乳状液理论发展起来的，通常由不溶于水的碳氢燃料作为连续相，国内目前已有乳化炸药生产企业数百家，年生产能力达到数百万吨，乳化炸药的品种越来越多，产品质量也逐渐提高，目前已涌现出多种炸药性能优良、贮存性能稳定、组分较少、成本较低的新产品，在生产工艺和生产设备技术方面也取得了可喜的进步，新技术、新设备的不断研发与突破，提高了生产技术水平，微机监控的全连续生产线亦已问世，经过几十年的发展，我国乳化炸药的产量、质量、性能以及生产技术已经达到较高的水平，产品配方的研究已与国际现有水平相当，但是，在生产规模、生产工艺以及工装设备等方面，与国际先进技术相比则差距较大，还有待改进和提高，以满足我国工业炸药的发展需求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，针对以上现有技术存在的缺点，提供一种工艺简单，原成本低，储存时间长，威力大、对环境的危害也少的胶状乳化性炸药。
本发明解决以上技术问题的技术方案是：一种胶状乳化性炸药，其按质量百分比计包括以下组分：硝酸铵：60%-67%、硝酸钠：6%-10%、硝酸钾：5%-10%、晶型改性剂：3%-5%、消焰剂：5%-10%、尿素：2%-4%、乳化剂：0.7%-1.5%、乳化助剂：0.4%-0.6%、水：10%-17%、有机油相材料：3%-5%、稳定剂：0.1%-0.3%、促进剂:0.1%-0.3%、胶黏剂：0.3%-0.5%；
所述晶型改性剂是甲基萘磺酸钠或十二烷基磺酸钠；
所述的消焰剂为氯化钾或氟化铝钠；
所述乳化剂按质量百分比计包括：聚甘油脂肪酸酯：40%-50%、磺酸钙：20%-30%、山梨糖醇单油酸酯：30%-40%；
所述有机油相材料按质量百分比计包括：烯基丁二酰亚胺分散剂：5%-15%、石油蜡：30%-50%、减压蜡膏：25%-35%、硅油：20%-30%、聚苯乙烯：10%-20%；所述的烯基丁二酰亚胺分散剂是单烯基丁二酰亚胺或双烯基丁二酰亚胺；
所述稳定剂按质量百分比计包括：亚硝酸钠30%-50%、亚硝酸钾20-30、硫脲：3%-5%、二亚硝基五次甲基四胺：20%-35%；
所述促进剂为磷酸、硝酸或醋酸；
所述胶黏剂按质量百分比计包括：苯乙烯：30%-40%、乙酸乙酯：15%-20%、硅丙乳液：10%-15%、石棉粉：13%-16%、对苯二酚：8%-10%、抗氧化剂：2%-4%、偶联剂：0.1%-0.5%，余量为水，所述偶联剂为硅烷偶联剂、铝酸盐或钛酸酯偶联剂。
本发明进一步限定的技术方案是：一种胶状乳化性炸药，其按质量百分比计包括以下组分：硝酸铵：60%-65%、硝酸钠：6%-8%、硝酸钾：5%-7%、十二烷基磺酸钠：3%-4%、氯化钾：5%-7%、尿素：2%-3%、乳化剂：0.7%-1.0%、乳化助剂：0.4%-0.5%、水：10%-15%、有机油相材料：3%-4%、稳定剂：0.2%-0.3%、磷酸:0.1%-0.2%、胶黏剂：0.3%-0.4%；
所述乳化剂按质量百分比计包括：聚甘油脂肪酸酯：40%-45%、磺酸钙：20%-25%、山梨糖醇单油酸酯：30%-40%；
所述有机油相材料按质量百分比计包括：烯基丁二酰亚胺分散剂：5%-10%、石油蜡：30-45%、减压蜡膏：25%-35%、硅油：20%-25%、聚苯乙烯：10%-15%；所述的烯基丁二酰亚胺分散剂是单烯基丁二酰亚胺和双烯基丁二酰亚胺；
所述稳定剂按质量百分比计包括：亚硝酸钠35%-50%、亚硝酸钾20%-25%、硫脲：3%-4%、二亚硝基五次甲基四胺：25%-35%；
所述胶黏剂按质量百分比计包括：苯乙烯：30%-35%、乙酸乙酯：16%-20%、硅丙乳液：12%-15%、石棉粉：14%-16%、对苯二酚：9%-10%、抗氧化剂：3%-4%、偶联剂：0.1%-0.4%，余量为水，所述偶联剂为硅烷偶联剂。
一种胶状乳化性炸药的制备方法，具体包括以下步骤：
步骤一：将上述配方中的硝酸铵、硝酸钠、硝酸钾、晶型改性剂、消焰剂、尿素和水依次放入到带有夹层和搅拌的装置的水相溶解罐当中，搅拌均匀以后通过水蒸气进行加热，使得温度控制在90℃-95℃，然后停机，保温10-20分钟，过滤得到氧化剂水相溶液；
步骤二：将上述配方中的有机油相材料、乳化剂、乳化助剂投入到带夹层和搅拌装置的熔化罐中，搅拌均匀后，通过水蒸气进行加热，使温度加热至在98℃-105℃，然后停机进行保温，保温时间为15-20分钟，再经过过滤得到可燃物溶液；
步骤三：将步骤一和步骤二得到的溶液投入到乳化器中，不断地搅拌，得到乳化炸药基质，将乳化炸药基质冷却到50℃-60℃；
步骤四：将上述配方中的发泡剂和胶黏剂混合，加入到已经冷却的乳化炸药基质中，通过搅拌混合均匀，温度控制在60℃-65℃，时间在5-10分钟，这样就制得胶状乳化性炸药；
步骤五：根据不同规格的装药卷袋进行装药，温度在40℃-50℃。
本发明进一步限定的技术方案是：
前述胶状乳化性炸药的制备方法中，制得的胶状乳化性炸药的技术指标：爆速/（m/s-1）:3500-4000，殉爆距离/cm：≥5，猛度/mm：≥11，作功能力/mL：≥215，有毒气体含量/（L/Kg）：≤74。
本发明的有益效果是：本发明工艺简单，乳化剂中的磺酸钙能改善乳化炸药石油蜡的分散性、减低硝酸铵的晶变倾象，而且石油蜡的化学性能稳定，常温为固态，具有较高的韧性和较小的透湿性，高温熔化后粘度较低，对还原剂具有良好的粘度调节作用，采用十二烷基磺酸钠为晶型改性剂，他能与乳化剂在溶液中形成混合胶团，降低表面张力，本发明的乳化剂大大改善了乳化炸药贮存性能，延长贮存时间，山梨糖醇单油酸酯和磺酸钙的有良好的相容性，加入乳化助剂能够提高乳化性，也能使得炸药质量比较稳定，添加消焰剂能够在乳化炸药爆炸时降低其爆温和爆热, 缩短爆炸火焰的长度和保持时间，本发明采用选择适宜的氧化剂、消焰剂能够提高安全性，而且本发明采用10%-15%的水，在炸药爆炸过程中产生的高温将水汽化，消耗一部分能量，降低产生的热量，本发明加入胶黏剂，能够使得各组分在温度变化下粘度稳定，同时也具有良好的抗水性，提高产品的可靠性，该发明所用的配方材料都是比较容易得到的，所以成本比较的低，油相材料能够使得爆炸性能、抗水性有所提高，该发明猛度、殉爆距离、爆速和作功能力都提高了，并且在爆炸时造成的污染也比较的少。
具体实施方式
实施例1
本实施例提供一种胶状乳化性炸药，胶状乳化性炸药按质量百分比包括以下组分：硝酸铵：60%、硝酸钠：6%、硝酸钾：7%、十二烷基磺酸钠：3%、氯化钾：6%、尿素：3%、乳化剂：1.0%、乳化助剂：0.4%、水：10%、有机油相材料：3%、稳定剂：0.2%；磷酸:0.1%；胶黏剂：0.3%；
其中乳化剂按质量百分比计包括：聚甘油脂肪酸酯：40%、磺酸钙：20%、山梨糖醇单油酸酯：40%；有机油相材料按质量百分比计包括：烯基丁二酰亚胺分散剂：5%、石油蜡：35%、减压蜡膏：25%、硅油：25%、聚苯乙烯：10%；烯基丁二酰亚胺分散剂是单烯基丁二酰亚胺和双烯基丁二酰亚胺，稳定剂按质量百分比计包括：亚硝酸钠40%、亚硝酸钾：25%、硫脲：3%、二亚硝基五次甲基四胺：32%，胶黏剂按质量百分比计包括：苯乙烯：30%、乙酸乙酯：16%、硅丙乳液：15%、石棉粉：14%、对苯二酚：9%、抗氧化剂：3%、偶联剂：0.2%，余量为水，偶联剂为硅烷偶联剂；
本实施例的胶状乳化性炸药的制备方法，具体操作步骤如下：
步骤一：将上述配方中的硝酸铵：60%、硝酸钠：6%、硝酸钾：7%、十二烷基磺酸钠：3%、氯化钾：6%、尿素：3%和水：10%依次放入到带有夹层和搅拌的装置的水相溶解罐当中，搅拌均匀以后通过水蒸气进行加热，使得温度控制在90℃，然后停机，保温13分钟，过滤得到氧化剂水相溶液；
步骤二：将上述配方中的有机油相材料：烯基丁二酰亚胺分散剂：5%、石油蜡：35%、减压蜡膏：25%、硅油：25%、聚苯乙烯：10%，乳化剂：聚甘油脂肪酸酯：40、磺酸钙：20%、山梨糖醇单油酸酯：40%、乳化助剂：0.4%投入到带夹层和搅拌装置的熔化罐中，搅拌均匀后，通过水蒸气进行加热，使温度加热至在98℃，然后停机进行保温，保温时间为15分钟，再经过过滤得到可燃物溶液；
步骤三：将步骤一和步骤二得到的溶液投入到乳化器中，不断地搅拌，得到乳化炸药基质，将乳化炸药基质冷却到50℃；
步骤四：将上述配方中的稳定剂按质量百分比计包括：亚硝酸钠40%、亚硝酸钾：25%、硫脲：3%、二亚硝基五次甲基四胺：32%，促进剂为磷酸，胶黏剂按质量百分比计包括：苯乙烯：30%、乙酸乙酯：16%、硅丙乳液：15%、石棉粉：14%、对苯二酚：9%、抗氧化剂：3%、偶联剂：0.2%，余量为水，偶联剂为硅烷偶联剂，互相混合加入到已经冷却的乳化炸药基质中，通过搅拌混合均匀，温度控制在60℃，时间在6分钟，这样就制得胶状乳化性炸药；
步骤五：根据不同规格的装药卷袋进行装药，温度在40℃。
该胶状乳化性炸药的技术指标：爆速/（m/s-1）:3500，殉爆距离/cm：≥5，猛度/mm：≥11，作功能力/mL：≥215，有毒气体含量/（L/Kg）：≤74。
实施例2
本实施例提供一种胶状乳化性炸药，其按质量百分比包括以下组分：硝酸铵：62%、硝酸钠：7%、硝酸钾：5%、十二烷基磺酸钠：4%、氯化钾：5%、尿素：2.5%、乳化剂：0.9%、乳化助剂：0.4%、水：11%、有机油相材料：3.5%、稳定剂：0.2%；磷酸:0.15%；胶黏剂：0.35%；
其中乳化剂按质量百分比计包括：聚甘油脂肪酸酯：42%、磺酸钙：23%、山梨糖醇单油酸酯：35%；有机油相材料包括：烯基丁二酰亚胺分散剂：8%、石油蜡：30%、减压蜡膏：30%、硅油：21%、聚苯乙烯：11%；稳定剂按质量百分比计包括：亚硝酸钠45%、亚硝酸钾：21%、硫脲：4%、二亚硝基五次甲基四胺：30%；胶黏剂按质量百分比计包括：苯乙烯：33%、乙酸乙酯：18%、硅丙乳液：13%、石棉粉：16%、对苯二酚：10%、抗氧化剂：4%、偶联剂：0.3%，余量为水，偶联剂为硅烷偶联剂；
本实施例提供胶状乳化性炸药的制备方法，具体操作步骤如下：
步骤一：将上述配方中的硝酸铵：62%、硝酸钠：7%、硝酸钾：5%、十二烷基磺酸钠：4%、氯化钾：5%、尿素：2.5%和水：11%依次放入到带有夹层和搅拌的装置的水相溶解罐当中，搅拌均匀以后通过水蒸气进行加热，使得温度控制在93℃，然后停机，保温15分钟，过滤得到氧化剂水相溶液；
步骤二：将上述配方中的有机油相材料：烯基丁二酰亚胺分散剂：8%、石油蜡：30%、减压蜡膏：30%、硅油：21%、聚苯乙烯：11%，乳化剂：聚甘油脂肪酸酯：42%、磺酸钙：23%、山梨糖醇单油酸酯：35%，乳化助剂：0.4%投入到带夹层和搅拌装置的熔化罐中，搅拌均匀后，通过水蒸气进行加热，使温度加热至在100℃，然后停机进行保温，保温时间为18分钟，再经过过滤得到可燃物溶液；
步骤三：将步骤一和步骤二得到的溶液投入到乳化器中，不断地搅拌，得到乳化炸药基质，将乳化炸药基质冷却到55℃；
步骤四：将上述配方中的稳定剂按质量百分比计包括：亚硝酸钠45%、亚硝酸钾：21%、硫脲：4%、二亚硝基五次甲基四胺：30%；促进剂为磷酸，胶黏剂按质量百分比计包括：苯乙烯：33%、乙酸乙酯：18%、硅丙乳液：13%、石棉粉：16%、对苯二酚：10%、抗氧化剂：4%、偶联剂：0.3%，余量为水，所述偶联剂为硅烷偶联剂，互相混合，加入到已经冷却的乳化炸药基质中，通过搅拌混合均匀，温度控制在63℃，时间在8分钟，这样就制得胶状乳化性炸药；
步骤五：根据不同规格的装药卷袋进行装药，温度在45℃。
该胶状乳化性炸药的技术指标：爆速/（m/s-1）：3800，殉爆距离/cm：≥5，猛度/mm：≥11，作功能力/mL：≥215，有毒气体含量/（L/Kg）：≤74。
实施例3
本实施例提供一种胶状乳化性炸药，胶状乳化性炸药按质量百分比包括以下组分：硝酸铵：61%、硝酸钠：6%、硝酸钾：5%、十二烷基磺酸钠：3%、氯化钾：5%、尿素：2%、乳化剂：0.7%、乳化助剂：0.5%、水：12%、有机油相材料：4%、稳定剂：0.2%、磷酸: 0.2%；胶黏剂：0.4%；
其中乳化剂按质量百分比计包括：聚甘油脂肪酸酯：45%、磺酸钙：20%、山梨糖醇单油酸酯：35%；有机油相材料按质量百分比计包括：十二烷基磺酸钠：3%、石油蜡：30%、减压蜡膏：32%、硅油：20%、聚苯乙烯：15%；稳定剂按质量百分比计包括：亚硝酸钠50%、亚硝酸钾：20%、硫脲：4%，、二亚硝基五次甲基四胺：26%，胶黏剂按质量百分比计包括：苯乙烯：35%、乙酸乙酯：20%、硅丙乳液：15%、石棉粉：16%、对苯二酚：10%、抗氧化剂：3%、偶联剂：0.4%，余量为水，所述偶联剂为硅烷偶联剂；
本实施例提供胶状乳化性炸药的制备方法，具体操作步骤如下：
步骤一：将上述配方中的硝酸铵：61%、硝酸钠：6%、硝酸钾：5%、十二烷基磺酸钠：3%、氯化钾：5%、尿素：2%和水：12%依次放入到带有夹层和搅拌的装置的水相溶解罐当中，搅拌均匀以后通过水蒸气进行加热，使得温度控制在95℃，然后停机，保温20分钟，过滤得到氧化剂水相溶液；
步骤二：将上述配方中的有机油相材料：十二烷基磺酸钠：3%、石油蜡：30%、减压蜡膏：32%、硅油：20%、聚苯乙烯：15%，乳化剂：聚甘油脂肪酸酯：45%、磺酸钙：20%、山梨糖醇单油酸酯：35%，乳化助剂：0.5%投入到带夹层和搅拌装置的熔化罐中，搅拌均匀后，通过水蒸气进行加热，使温度加热至在105℃，然后停机进行保温，保温时间为20分钟，再经过过滤得到可燃物溶液；
步骤三：将步骤一和步骤二得到的溶液投入到乳化器中，不断地搅拌，得到乳化炸药基质，将乳化炸药基质冷却到60℃；
步骤四：将上述配方中按质量百分比计包括稳定剂：亚硝酸钠50%、亚硝酸钾：20%、硫脲：4%，、二亚硝基五次甲基四胺：26%，促进剂为磷酸；胶黏剂按质量百分比计包括：苯乙烯：35%、乙酸乙酯：20%、硅丙乳液：15%、石棉粉：16%、对苯二酚：10%、抗氧化剂：3%、偶联剂：0.4%，余量为水，偶联剂为硅烷偶联剂，互相混合，加入到已经冷却的乳化炸药基质中，通过搅拌混合均匀，温度控制在65℃，时间在10分钟，这样就制得胶状乳化性炸药；
步骤五：根据不同规格的装药卷袋进行装药，温度在50℃。
该胶状乳化性炸药的技术指标：爆速/（m/s-1）：4000，殉爆距离/cm：≥5，猛度/mm：≥11，作功能力/mL：≥215，有毒气体含量/（L/Kg）：≤74。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (4)

1.一种胶状乳化性炸药，其特征在于：其按质量百分比计包括以下组分：硝酸铵：60%-67%、硝酸钠：6%-10%、硝酸钾：5%-10%、晶型改性剂：3%-5%、消焰剂：5%-10%、尿素：2%-4%、乳化剂：0.7%-1.5%、乳化助剂：0.4%-0.6%、水：10%-17%、有机油相材料：3%-5%、稳定剂：0.1%-0.3%、促进剂:0.1%-0.3%、胶黏剂：0.3%-0.5%；
所述晶型改性剂是甲基萘磺酸钠或十二烷基磺酸钠；
所述的消焰剂为氯化钾或氟化铝钠；
所述乳化剂按质量百分比计包括：聚甘油脂肪酸酯：40%-50%、磺酸钙：20%-30%、山梨糖醇单油酸酯：30%-40%；
所述有机油相材料按质量百分比计包括：烯基丁二酰亚胺分散剂：5%-15%、石油蜡：30%-50%、减压蜡膏：25%-35%、硅油：20%-30%、聚苯乙烯：10%-20%；所述的烯基丁二酰亚胺分散剂是单烯基丁二酰亚胺或双烯基丁二酰亚胺；
所述稳定剂按质量百分比计包括：亚硝酸钠30%-50%、亚硝酸钾20-30、硫脲：3%-5%、二亚硝基五次甲基四胺：20%-35%；
所述促进剂为磷酸、硝酸或醋酸；
所述胶黏剂按质量百分比计包括：苯乙烯：30%-40%、乙酸乙酯：15%-20%、硅丙乳液：10%-15%、石棉粉：13%-16%、对苯二酚：8%-10%、抗氧化剂：2%-4%、偶联剂：0.1%-0.5%，余量为水，所述偶联剂为硅烷偶联剂、铝酸盐或钛酸酯偶联剂。
2.根据权利要求1所述的胶状乳化性炸药，其特征在于：其按质量百分比计包括以下组分：硝酸铵：60%-65%、硝酸钠：6%-8%、硝酸钾：5%-7%、十二烷基磺酸钠：3%-4%、氯化钾：5%-7%、尿素：2%-3%、乳化剂：0.7%-1.0%、乳化助剂：0.4%-0.5%、水：10%-15%、有机油相材料：3%-4%、稳定剂：0.2%-0.3%、磷酸:0.1%-0.2%、胶黏剂：0.3%-0.4%；
所述乳化剂按质量百分比计包括：聚甘油脂肪酸酯：40%-45%、磺酸钙：20%-25%、山梨糖醇单油酸酯：30%-40%；
所述有机油相材料按质量百分比计包括：烯基丁二酰亚胺分散剂：5%-10%、石油蜡：30-45%、减压蜡膏：25%-35%、硅油：20%-25%、聚苯乙烯：10%-15%；所述的烯基丁二酰亚胺分散剂是单烯基丁二酰亚胺和双烯基丁二酰亚胺；
所述稳定剂按质量百分比计包括：亚硝酸钠35%-50%、亚硝酸钾20%-25%、硫脲：3%-4%、二亚硝基五次甲基四胺：25%-35%；
所述胶黏剂按质量百分比计包括：苯乙烯：30%-35%、乙酸乙酯：16%-20%、硅丙乳液：12%-15%、石棉粉：14%-16%、对苯二酚：9%-10%、抗氧化剂：3%-4%、偶联剂：0.1%-0.4%，余量为水，所述偶联剂为硅烷偶联剂。
3.根据权利要求1所述的胶状乳化性炸药的制备方法，其特征在于：该制备方法包括以下步骤：
步骤一：将上述配方中的硝酸铵、硝酸钠、硝酸钾、晶型改性剂、消焰剂、尿素和水依次放入到带有夹层和搅拌的装置的水相溶解罐当中，搅拌均匀以后通过水蒸气进行加热，使得温度控制在90℃-95℃，然后停机，保温10-20分钟，过滤得到氧化剂水相溶液；
步骤二：将上述配方中的有机油相材料、乳化剂、乳化助剂投入到带夹层和搅拌装置的熔化罐中，搅拌均匀后，通过水蒸气进行加热，使温度加热至在98℃-105℃，然后停机进行保温，保温时间为15-20分钟，再经过过滤得到可燃物溶液；
步骤三：将步骤一和步骤二得到的溶液投入到乳化器中，不断地搅拌，得到乳化炸药基质，将乳化炸药基质冷却到50℃-60℃；
步骤四：将上述配方中的发泡剂和胶黏剂混合，加入到已经冷却的乳化炸药基质中，通过搅拌混合均匀，温度控制在60℃-65℃，时间在5-10分钟，这样就制得胶状乳化性炸药；
步骤五：根据不同规格的装药卷袋进行装药，温度在40℃-50℃。
4.根据权利要求3所述的胶状乳化性炸药的制备方法，其特征在于：制得的胶状乳化性炸药的技术指标：爆速/（m/s-1）:3500-4000，殉爆距离/cm：≥5，猛度/mm：≥11，作功能力/mL：≥215，有毒气体含量/（L/Kg）：≤74。
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