CN109081763A

CN109081763A - 一种高流散抗静电紫胶造粒雷管用药及其制备方法

Info

Publication number: CN109081763A
Application number: CN201810953617.3A
Authority: CN
Inventors: 侯会生; 杨琨; 刘波; 郑红武
Original assignee: Shanxi Beihuaguan Aluminum Chemical Industry Co Ltd
Current assignee: Shanxi Beihuaguan Aluminum Chemical Industry Co Ltd
Priority date: 2018-08-21
Filing date: 2018-08-21
Publication date: 2018-12-25
Also published as: CN115636711A

Abstract

本发明提供了一种高流散抗静电紫胶造粒雷管用药，由包括以下重量份的组分制备得到：黑索今50份；水50～175份；复合表面活性剂0.05～0.10份；紫胶0.5～1.0份；乙醇2.5～11.5份；胶体石墨粉剂0.005～0.025份；所述复合表面活性剂包括明胶和皂类活性剂。本发明中明胶可以改善紫胶的粘结性能，皂类活性剂可以消除因添加明胶导致的紫胶造粒雷管用药静电感度增大的问题；此外，本发明采用胶体石墨粉剂作为抗静电剂，一方面能够进一步消除紫胶造粒雷管用药的静电感度，另一方面能够大大提高其流散性。同时，本发明通过优化各原料添加量，使最终制备得到的紫胶造粒雷管用药具有高流散性和良好的抗静电性能。

Description

一种高流散抗静电紫胶造粒雷管用药及其制备方法

技术领域

本发明涉及雷管用药技术领域，具体涉及一种高流散抗静电紫胶造粒雷管用药及其制备方法。

背景技术

雷管用药是工业雷管的重要组成之一。雷管用药性能的好坏直接决定着工业雷管的起爆能力、使用范围和使用场所。雷管用药一般由猛炸药构成，黑索今为常用的猛炸药，其性能可以满足一定的使用需要。但是传统的黑索今和虫胶造粒黑索今炸药作为雷管装药也有一定的缺陷，如静电感度大、流散性差，且粘结性有待改善，这些缺陷对雷管生产行业的发展带来了一定的约束。

近年来，我国工业爆破业的迅猛发展，工业雷管的用量与日俱增，雷管生产的自动化程度也越来越高，因此对雷管用药的要求也越来越高，例如，雷管装药的生产过程要求雷管用药不能出现粘结或堵塞现象，应具备较好的流散性和抗静电性，否则会影响雷管自动装药生产线的安全及产品质量。

然而，现有技术中雷管用药大多只添加明胶表面活性剂，虽然改善了雷管用药的粘结性能，但仍然存在着静电感度大、流散性差的缺陷，难以满足雷管用药高流散性、高抗静电性的高质量标准要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高流散抗静电紫胶造粒雷管用药及其制备方法，本发明提供的雷管用药流散性高且抗静电性好。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种高流散抗静电紫胶造粒雷管用药，按重量份数计，由包括以下组分的原料制备得到：

黑索今50份；

水50～175份；

复合表面活性剂0.05～0.10份；

紫胶0.5～1.0份；

乙醇2.5～11.5份；

胶体石墨粉剂0.005～0.025份；

所述复合表面活性剂包括明胶和皂类活性剂。

优选地，所述明胶与皂类活性剂的质量比为1:4.5～5.5。

优选地，所述皂类活性剂包括皂片或皂粉。

优选地，所述紫胶造粒雷管用药的粒径为20～60目。

本发明提供了上述技术方案所述高流散抗静电紫胶造粒雷管用药的制备方法，包括以下步骤：

将水、黑索今和复合表面活性剂混合，得到第一悬浮液；

向所述第一悬浮液中滴加紫胶的乙醇溶液进行紫胶造粒，得到第二悬浮液；

去除所述第二悬浮液中的溶剂，得到紫胶造粒产物；

将所述紫胶造粒产物与胶体石墨粉剂混合进行钝化，得到紫胶造粒雷管用药。

优选地，所述紫胶的乙醇溶液的滴加时间控制在10～30min，滴加温度控制在70～78℃。

优选地，去除所述第二悬浮液中溶剂的方法，包括以下步骤：

将所述第二悬浮液进行蒸馏，得到蒸馏物料；

将所述蒸馏物料进行固液分离，将得到的固体物料依次进行洗涤和干燥。

优选地，所述蒸馏在搅拌条件下进行；所述蒸馏的温度为78～85℃，压力为0.02～0.04MPa。

优选地，所述干燥的温度90～110℃，时间5～6h。

优选地，所述钝化的温度为20～40℃，时间为20～40min。

本发明提供了一种高流散抗静电紫胶造粒雷管用药，按重量份数计，由包括以下组分的原料制备得到：黑索今50份；水50～175份；复合表面活性剂0.05～0.10份；紫胶0.5～1.0份；乙醇2.5～11.5份；胶体石墨粉剂0.005～0.025份；所述复合表面活性剂包括明胶和皂类活性剂。本发明中明胶可以改善紫胶的粘结性能，皂类活性剂可以消除因添加明胶导致的紫胶造粒雷管用药静电感度增大的问题；此外，本发明采用胶体石墨粉剂作为抗静电剂，一方面能够进一步消除紫胶造粒雷管用药的静电感度，另一方面能够大大提高其流散性。同时，本发明通过优化各原料添加量，使最终制备得到的紫胶造粒雷管用药具有高流散性和良好的抗静电性能。实验数据表明，在25发电雷管全爆条件下，本发明提供的紫胶造粒雷管用药的静电感度为0％，撞击感度为40％，流动性为23.6s，电荷质量密度为850μc/Kg。

本发明提供了所述高流散抗静电紫胶造粒雷管用药的制备方法，操作简单，生产成本低，极大地促进了雷管自动装配线的本质安全、产品质量和装药产能，适宜规模化生产。

具体实施方式

黑索今50份；

水50～175份；

复合表面活性剂0.05～0.10份；

紫胶0.5～1.0份；

乙醇2.5～11.5份；

胶体石墨粉剂0.005～0.025份；

所述复合表面活性剂包括明胶和皂类活性剂。

在本发明中，若无特殊说明，所有的原料组分均为本领域技术人员熟知的市售商品。

在本发明中，按重量份数计，制备所述高流散抗静电紫胶造粒雷管用药的原料包括黑索今50份。在本发明中，所述黑索今的粒度优选为20～60目。

在本发明中，以所述黑索今的重量份数为基准，制备所述高流散抗静电紫胶造粒雷管用药的原料包括水50～175份，优选为75～150份，更优选为100～125份，最优选为110份。在本发明中，水与黑索今的质量比小，得到的紫胶造粒雷管用药松装密度大，松装密度最大可达0.90g/cm³；水与黑索今的质量比大，得到的紫胶造粒雷管用药松装密度小，松装密度最小可达0.60g/cm³。本发明通过控制加入水的量为黑索今质量的1.0～3.5倍，保证了黑索今在水中充分分散悬浮，为炸药造粒提供载体。

在本发明中，以所述黑索今的重量份数为基准，制备所述高流散抗静电紫胶造粒雷管用药的原料包括复合表面活性剂0.05～0.10份，优选为0.6～0.9份，更优选为0.7～0.8份，最优选为0.75份。在本发明中，所述复合表面活性剂包括明胶和皂类活性剂，所述明胶与皂类活性剂的质量比优选为1:4.5～5.5，更优选为1:5。在本发明中，所述明胶可以改善紫胶的粘结性能，皂类活性剂可以消除因添加明胶导致的紫胶造粒雷管用药静电感度增大的问题。在本发明中，所述复合表面活性剂加入量过少，黑索今难以成粒，紫胶造粒后产物粒度小、流散性差；复合表面活性剂加入量过多，表面活性剂的活性过强，导致制备过程中去离子水、黑索今和复合表面活性剂组成的体系中泡沫过多，紫胶造粒后产物静电大、密度小。本发明中复合表面活性剂加入量为黑索今质量的0.10～0.20％，降低水的表面张力，有利于紫胶牢固粘附在炸药颗粒表面。

在本发明中，以所述黑索今的重量份数为基准，制备所述高流散抗静电紫胶造粒雷管用药的原料包括紫胶0.5～1.0份，优选为0.6～0.9份，更优选为紫胶0.7～0.8份。在本发明中，所述紫胶作为粘结剂，能够改善紫胶造粒产物的粘结性能。

在本发明中，以所述黑索今的重量份数为基准，制备所述高流散抗静电紫胶造粒雷管用药的原料包括乙醇2.5～11.5份，优选为6～10.5份，更优选为乙醇6.5～10.0份。在本发明中，乙醇能够充分溶解紫胶，进而有利于为紫胶粘结黑索今提供必要条件。

在本发明中，以所述黑索今的重量份数为基准，制备所述高流散抗静电紫胶造粒雷管用药的原料包括胶体石墨粉剂1～2.5份，优选为1.5～2份。本发明采用胶体石墨粉剂作为抗静电剂，一方面能够消除紫胶造粒雷管用药的静电感度，另一方面能够大大提高其流散性。在本发明中，所述胶体石墨粉剂添加量过多，会影响紫胶造粒雷管用药的起爆性能；所述胶体石墨粉剂添加量过少，会影响紫胶造粒雷管用药的流散性及安全性。本发明中胶体石墨粉剂的添加量为黑索今质量的0.02～0.05％，大大提高了紫胶造粒雷管装药的流散性和抗静电性。

将水、黑索今和复合表面活性剂混合，得到第一悬浮液；

去除所述第二悬浮液中的溶剂，得到紫胶造粒产物；

本发明将水、黑索今和复合表面活性剂混合，得到第一悬浮液。在本发明中，所述水、黑索今和复合表面活性剂的混合优选是将水与黑索今混合，然后在搅拌状态下向所得物料中加入明胶和透明皂组成的复合表面活性剂。本发明对于所述搅拌的时间和速率没有特殊的限定，能够将各原料混合均匀即可。

得到第一悬浮液后，本发明向所述第一悬浮液中滴加紫胶的乙醇溶液进行紫胶造粒，得到第二悬浮液。在本发明中，所述紫胶的乙醇溶液的滴加时间优选控制在10～30min，更优选为15～25min；滴加温度控制在70～78℃，更优选为73～75℃。在本发明中，在70～78℃范围内滴加紫胶的乙醇溶液，此温度范围接近于紫胶的凝固点75℃，有利于发挥紫胶的粘结性；滴加时间控制在10～30min范围内，有利于控制粘结粒度的大小。在本发明中，所述滴加优选在搅拌条件下进行；在本发明中，所述搅拌转速为500～700r/min，搅拌时间不小于20min。在本发明中，在充分搅拌下滴加紫胶的乙醇溶液，保证了滴加的紫胶的乙醇溶液在瞬间能够快速分散到第一悬浮液中粘结黑索今。

得到第二悬浮液后，本发明去除所述第二悬浮液中的溶剂，得到紫胶造粒产物。在本发明中，去除所述第二悬浮液中溶剂的方法，优选包括以下步骤：

将所述第二悬浮液进行蒸馏，得到蒸馏物料；

本发明优选将所述第二悬浮液进行蒸馏，得到蒸馏物料。在本发明中，所述蒸馏优选在搅拌条件下进行；本发明对于所述搅拌的速率没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的搅拌速率即可。在本发明中，所述蒸馏的温度优选为78～85℃，压力优选为0.02～0.04MPa。在本发明中，所述蒸馏是为了去除第二悬浮液中大部分乙醇溶剂，并使体系中的粘结颗粒变硬。

得到蒸馏物料后，本发明优选将所述蒸馏物料进行固液分离，将得到的固体物料依次进行洗涤和干燥。本发明对于所述固液分离所采用的方式没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的固液分离的技术方案即可，具体如过滤。本发明对于所述洗涤没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的洗涤的技术方案即可。在本发明中，所述干燥的温度优选为90～110℃，时间优选为5～6h。

得到紫胶造粒产物后，本发明将所述紫胶造粒产物与胶体石墨粉剂混合进行钝化，得到紫胶造粒雷管用药。在本发明中，所述钝化的温度优选为20～40℃，时间优选为20～40min。本发明对于所述钝化的具体操作步骤没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的钝化的技术方案即可。本发明优选将所述紫胶造粒产物与胶体石墨粉剂加入到可旋转的钝化机内进行旋转混合，使胶体石墨粉剂均匀地包覆在紫胶造粒产物的表面，以便消除紫胶造粒产物的静电积累，同时所述胶体石墨粉剂具有润滑作用，可提高紫胶造粒产物的流散性。

完成所述钝化后，本发明优选将所得产物进行筛分、包装，得到紫胶造粒雷管用药产品。本发明对于所述筛分和包装没有特殊的限定，根据实际需要，采用本领域技术人员熟知的筛分和包装的技术方案即可。

下面将结合本发明中的实施例，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

按重量份计，将300g水和300g黑索今加入造粒机中混合均匀，在搅拌状态下加入0.05g明胶和0.25g透明皂组成的复合表面活性剂混合均匀，得到第一悬浮液；

在充分搅拌条件下，当所述第一悬浮液温度升至70℃时，滴加37.88g质量分数为8％的紫胶的乙醇溶液进行紫胶造粒，滴加时间为10min，得到第二悬浮液；

将所述第二悬浮液在搅拌、0.02～0.04MPa负压和78～85℃范围内蒸馏，去除乙醇，得到蒸馏物料；将所述蒸馏物料进行过滤，将所得固体物料进行洗涤，在90℃下干燥5h，得到紫胶造粒产物；

将所述紫胶造粒产物与0.06g胶体石墨粉剂抗静电剂混合进行钝化，筛分、包装，得到紫胶造粒雷管用药。

实施例2

按重量份计，将600g水和300g黑索今加入造粒机中混合均匀，在搅拌状态下加入0.075g明胶和0.375g透明皂组成的复合表面活性剂混合均匀，得到第一悬浮液；

在充分搅拌条件下，当所述第一悬浮液温度升至72℃时，滴加45.68g质量分数为10％的紫胶的乙醇溶液进行紫胶造粒，滴加时间为20min，得到第二悬浮液；

将所述第二悬浮液在搅拌、0.02～0.04MPa负压和78～85℃范围内蒸馏，去除乙醇，得到蒸馏物料；将所述蒸馏物料进行过滤，将所得固体物料进行洗涤，在100℃下干燥5.5h，得到紫胶造粒产物；

将所述紫胶造粒产物与0.09g胶体石墨粉剂抗静电剂混合进行钝化，筛分、包装，得到紫胶造粒雷管用药。

实施例3

按重量份计，将900g水和300g黑索今加入造粒机中混合均匀，在搅拌状态下加入0.1g明胶和0.5g透明皂组成的复合表面活性剂混合均匀，得到第一悬浮液；

在充分搅拌条件下，当所述第一悬浮液温度升至74℃时，滴加51.02g质量分数为12％的紫胶的乙醇溶液进行紫胶造粒，滴加时间为30min，得到第二悬浮液；

将所述第二悬浮液在搅拌、0.02～0.04MPa负压和78～85℃范围内蒸馏，去除乙醇，得到蒸馏物料；将所述蒸馏物料进行过滤，将所得固体物料进行洗涤，在100℃下干燥6h，得到紫胶造粒产物；

将所述紫胶造粒产物与0.15g胶体石墨粉剂抗静电剂混合进行钝化，筛分、包装，得到紫胶造粒雷管用药。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

对照例1

不添加胶体石墨粉剂抗静电剂，其他原料用量及制备方法与实施例1相同。

对照例2

不添加皂类表面活性剂，所用表面活性剂为明胶表面活性剂，其他原料用量及制备方法与实施例1相同。

表1为实施例1～3制备的高流散抗静电雷管用药的质量指标，具体如下：

表1本申请实施例1～3制备的高流散抗静电雷管用药的质量指标

由表1可以看到，本发明实施例1～3制备的紫胶造粒雷管用药，外观为铁红色的细小颗粒，无肉眼可见的机械杂质光学；粒度在0.25～0.85mm范围内的达到97.0％，水分含量在0.10％，堆积密度为0.60～0.90g/cm³。说明本发明提供的紫胶造粒雷管用药产品质量合格，符合雷管用药的标准。

按照国标测试方法对实施例1～3和对照例1～4制备的紫胶造粒雷管用药的撞击感度、流动性、电荷质量密度和静电感度进行测试，结果见表2。

表2实施例1～3和对照例1～2制备的紫胶造粒雷管用药的性能测试结果

序号	撞击感度(％)	流动性(s)	电荷质量密度(μc/Kg)	静电感度(％)
					测试方法	GB/T21567-2008	GB/T1482-2010	WJ2018-91	GJB5891.27-2006
实施例1	40	25.82	887	0
					实施例2	40	25.37	852	0
实施例3	40	24.28	806	0
					对照例1	44	28.75	1563	4
对照例2	48	29.53	1605	4

由表2可以看到，本发明实施例1～3制备的紫胶造粒雷管用药与没有添加抗静电剂制备的雷管用药相比，撞击感度、流动性、电荷质量密度和静电感度明显降低。说明本发明提供的紫胶造粒雷管用药静电感度低，流散性更好，生产和使用过程更加安全可靠。本发明实施例1～3制备的紫胶造粒雷管用药与添加明胶表面活性剂制备的雷管用药相比，撞击感度、流动性、电荷质量密度和静电感度也明显降低，同样具有提高产品质量，降低安全风险的效果。说明本发明提供的紫胶造粒雷管用药具有高流散抗静电的作用，更适宜于自动化雷管装配工艺要求。

Claims

1.一种高流散抗静电紫胶造粒雷管用药，按重量份数计，由包括以下组分的原料制备得到：

黑索今50份；

水50～175份；

复合表面活性剂0.05～0.10份；

紫胶0.5～1.0份；

乙醇2.5～11.5份；

胶体石墨粉剂0.005～0.025份；

所述复合表面活性剂包括明胶和皂类活性剂。

2.根据权利要求1所述的高流散抗静电紫胶造粒雷管用药，其特征在于，所述明胶与皂类活性剂的质量比为1:4.5～5.5。

3.根据权利要求1或2所述的高流散抗静电紫胶造粒雷管用药，其特征在于，所述皂类活性剂包括皂片或皂粉。

4.根据权利要求1所述的高流散抗静电紫胶造粒雷管用药，其特征在于，所述紫胶造粒雷管用药的粒径为20～60目。

5.权利要求1～4任一项所述的高流散抗静电紫胶造粒雷管用药的制备方法，包括以下步骤：

将水、黑索今和复合表面活性剂混合，得到第一悬浮液；

去除所述第二悬浮液中的溶剂，得到紫胶造粒产物；

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述紫胶的乙醇溶液的滴加时间控制在10～30min，滴加温度控制在70～78℃。

7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，去除所述第二悬浮液中溶剂的方法，包括以下步骤：

将所述第二悬浮液进行蒸馏，得到蒸馏物料；

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述蒸馏在搅拌条件下进行；所述蒸馏的温度为78～85℃，压力为0.02～0.04MPa。

9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述干燥的温度90～110℃，时间为5～6h。

10.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述钝化的温度为20～40℃，时间为20～40min。