CN109293458A - 一种雷管用混合炸药及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种雷管用混合炸药，涉及炸药领域。包括环三甲撑基三硝铵、聚醋酸乙烯酯乳液、551胶和石墨，所述石墨包裹三甲撑基三硝铵、聚醋酸乙烯酯乳液和551胶，质量百分组成包括：环三甲撑基三硝铵97.0％～97.3％；聚醋酸乙烯酯乳液2.0％～2.01％；551胶0.30％～0.39％；石墨0.4％～0.6％。本发明以聚醋酸乙烯酯与551胶为粘结剂，具有良好的粘结性能，能够充分将环三甲撑基三硝铵粘结在一起，使产品具有良好的成粒效果和压药性能。本发明提供的雷管用混合炸药粘结力好、不宜破碎、粒度均匀；用于压药和装药过程时，流散性好，炸药的堆积密度高，主体环三甲撑基三硝铵含量高，威力大。
Description
技术领域
本发明涉及炸药技术领域，尤其涉及一种雷管用混合炸药及其制备方法。
背景技术
为了实现更好的使用效果，现雷管用药环三甲撑基三硝铵的主体含量要求在97％以上，并且原使用聚醋酸乙烯酯乳液和202橡胶浆在使用过程中，存在着粘结力差，粒度细、造粒困难等问题，给生产带来诸多不便。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种雷管用混合炸药及其制备方法。本发明提供的雷管用混合炸药以聚醋酸乙烯酯乳液和551胶为粘结剂，粘结力强，易造粒。
为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：
本发明提供了一种雷管用混合炸药，包括环三甲撑基三硝铵、聚醋酸乙烯酯乳液、551胶和石墨，所述石墨包裹三甲撑基三硝铵、聚醋酸乙烯酯乳液和551胶，质量百分组成包括：
优选地，所述聚醋酸乙烯酯乳液与551胶的质量比为1:0.15。
本发明还提供了上述技术方案所述雷管用混合炸药的制备方法，包括以下步骤：
(1)将环三甲撑基三硝铵与水混合，得到悬浮液；
(2)将所述步骤(1)得到的悬浮液与聚醋酸乙烯酯乳液和551胶混合，得到混合溶液；
(3)将所述步骤(2)得到的混合溶液与破乳剂混合，得到澄清溶液；
(4)将所述步骤(3)得到的澄清溶液加热后与乙酸乙酯混合，进行造粒；
(5)将所述步骤(4)得到的造粒后产品中的乙酸乙酯去除；
(6)将所述步骤(5)得到的去除乙酸乙酯后的产品过滤，得到物料；
(7)将所述步骤(6)得到的物料依次经洗涤、干燥和石墨钝化，得到雷管用混合炸药。
优选地，所述步骤(1)中水的质量为环三甲撑基三硝铵质量的1～2倍。
优选地，所述步骤(3)中破乳剂为无水硫酸钠和CaCl2。
优选地，所述无水硫酸钠、氯化钙与环三甲撑基三硝铵的质量比为0.07-0.13：0.015-0.030：1。
优选地，所述步骤(4)中加热温度为55～65℃，升温至所述加热温度的升温速率为2～5℃/s，造粒后颗粒的粒度为0.25～1.00mm。
优选地，所述步骤(5)通过蒸馏去除乙酸乙酯，所述蒸馏为真空蒸馏，蒸馏温度为65～80℃。
优选地，所述步骤(6)中过滤的温度为≤50℃。
优选地，所述步骤(7)中干燥为滚筒干燥，滚筒内腔温度为100～120℃，滚筒夹套温度为120～140℃，干燥时间为3～4h。
本发明提供了一种雷管用混合炸药，包括环三甲撑基三硝铵、聚醋酸乙烯酯乳液、551胶和石墨，所述石墨包裹三甲撑基三硝铵、聚醋酸乙烯酯乳液和551胶，质量百分组成包括：环三甲撑基三硝铵97.0％～97.3％；聚醋酸乙烯酯乳液2.0％～2.01％；551胶0.30％～0.39％；石墨0.4％～0.6％。本发明以聚醋酸乙烯酯与551胶为粘结剂，具有良好的粘结性能，能够充分将环三甲撑基三硝铵粘结在一起，使产品具有良好的成粒效果和压药性能。本发明提供的雷管用混合炸药粘结力好、不宜破碎、粒度均匀；用于压药和装药过程时，流散性好，炸药的堆积密度高，主体环三甲撑基三硝铵含量高，威力大。实施例的数据表明，本发明提供的雷管用混合炸药产品外观为黑色或灰黑色颗粒，无肉眼可见机械杂质，粒度(0.25mm～1.00mm孔径)筛间物含量≥98.5％，流动性≤20(s/50g)，撞击感度(落锤10kg，落高25cm)≤20％。
并且，本发明提供的雷管用混合炸药的制备方法简便易行，原材料价格便宜，生产成本低，适用于大规模工业化生产。
具体实施方式
本发明提供了一种雷管用混合炸药，包括环三甲撑基三硝铵、聚醋酸乙烯酯乳液、551胶和石墨，所述石墨包裹三甲撑基三硝铵、聚醋酸乙烯酯乳液和551胶，质量百分组成包括：
本发明提供的雷管用混合炸药包括97.0％～97.3％质量百分数的环三甲撑基三硝铵。在本发明中，环三甲撑基三硝铵是一种爆炸力极强大的烈性炸药，威力大。
本发明提供的雷管用混合炸药包括2.0％～2.01％质量百分数的聚醋酸乙烯酯乳液、0.3％～0.39％质量百分数的551胶。在本发明中，所述聚醋酸乙烯酯与551胶结合具有良好的粘结性能，能够充分将环三甲撑基三硝铵粘结在一起，使产品具有良好的成粒效果和压药性能。
在本发明中，所述聚醋酸乙烯酯与551胶的质量比优选为1:0.15。
本发明对所述聚醋酸乙烯酯乳液和551胶的来源没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的市售商品即可。
本发明提供的雷管用混合炸药包括0.4％～0.6％质量百分数的石墨，在本发明的实施例中，所述石墨的质量百分数可具体为0.4％、0.5％、0.6％。在本发明中，所述石墨作为钝感剂，用于消除静电，从而去除由于静电而吸附的细小颗粒和粉尘。
本发明还提供了上述技术方案所述雷管用混合炸药的制备方法，包括以下步骤：
(1)将环三甲撑基三硝铵与水混合，得到悬浮液；
(2)将所述步骤(1)得到的悬浮液与聚醋酸乙烯酯乳液和551胶混合，得到混合溶液；
(3)将所述步骤(2)得到的混合溶液与破乳剂混合，得到澄清溶液；
(4)将所述步骤(3)得到的澄清溶液加热后与乙酸乙酯混合，进行造粒；
(5)将所述步骤(4)得到的造粒后产品中的乙酸乙酯去除；
(6)将所述步骤(5)得到的去除乙酸乙酯后的产品过滤，得到物料；
(7)将所述步骤(6)得到的物料依次经洗涤、干燥和石墨钝化，得到雷管用混合炸药。
本发明将环三甲撑基硝铵与水混合，得到悬浮液。本发明对所述制备悬浮液的方法没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的制备悬浮液的技术方案即可。在本发明中，所述水的质量优选为环三甲撑基三硝铵质量的1～2倍。
在本发明中，所述水的作用是使环三甲撑基三硝铵充分分散悬浮，提高产品的堆积密度。在本发明中，优选将所述环三甲撑基三硝铵与水混合后搅拌制备悬浮液，所述搅拌优选为三叶式推进式搅拌，搅拌频率优选为20～35Hz，搅拌时间优选为15～20min。
得到悬浮液后，本发明将所述悬浮液与聚醋酸乙烯酯乳液和551胶混合，得到混合溶液。本发明对所述混合方式没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的混合方式即可。
得到混合溶液后，本发明将所述混合溶液与破乳剂混合，得到澄清溶液。
在本发明中，所述破乳剂优选为无水硫酸钠和氯化钙。在本发明中，所述无水硫酸钠、氯化钙和环三甲撑基三硝铵的质量比优选为0.07～0.13：(0.015～0.030)：1。在本发明中，所述破乳剂使得粘结剂能够破乳，使粘结剂析出在炸药的结晶表面，与环三甲撑基三硝铵充分接触，并粘结成颗粒，从而使最终得到的产品粒度均匀，用于压药或装药过程时，无飞粉。
得到澄清溶液后，本发明将得到的澄清溶液加热后与乙酸乙酯混合，进行造粒。本发明对所述加热及造粒的方法没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的加热及造粒的技术方案即可。本发明优选采用蒸汽对澄清溶液进行加热。在本发明中，所述加热温度优选为55～65℃，升温至所述加热温度的升温速率优选为2～5℃/s。
加热后，本发明优选向所述加热后的澄清溶液中加入乙酸乙酯进行造粒，得到白色颗粒。在本发明中，所述乙酸乙酯的加入速率优选为10～15mL/min。在本发明中，所述乙酸乙酯的加入速率能够使澄清溶液中各个位置所形成的白色颗粒都按一致的速率均匀聚合，使乙酸乙酯的加入过程与乙酸乙酯的扩散过程密切配合，最大限度的使白色颗粒的聚合速率均匀。在本发明中，所述乙酸乙酯把环三甲撑基三硝铵和粘结剂粘结在一起，在水中形成小球，并逐渐把粘结剂溶解，完成包覆过程，乙酸乙酯的加入量越多，白色颗粒的粒度越大。
在本发明中，所述造粒后产品的粒径优选为0.18～1.00mm，更优选为0.212～0.850mm，最优选为0.25～1.00mm。
在本发明中，优选通过取样观察造粒后产品颗粒粒度的大小控制乙酸乙酯的加入量。本发明优选在所述造粒后产品颗粒的粒度为0.25～1.00mm时停止加入乙酸乙酯。
造粒完成后，本发明将造粒后产品中的乙酸乙酯去除。本发明对所述去除乙酸乙酯的方法没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的去除乙酸乙酯的技术方案即可。本发明优选采用蒸馏的方法去除乙酸乙酯，所述蒸馏优选为真空蒸馏，真空度优选为0.02MPa～0.04MPa，蒸馏温度优选为65～80℃。
去除乙酸乙酯后，本发明将所述去除乙酸乙酯后的产品过滤，得到物料。本发明对所述过滤的方法没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的过滤的技术方案即可。本发明优选在40～50℃进行过滤。在本发明所述过滤温度下，造粒后产品颗粒不易破碎，细粉少。
得到物料后，本发明将所述物料依次经洗涤、干燥和石墨钝化，得到雷管用混合炸药。本发明对所述洗涤、干燥和石墨钝化的方法没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的方式即可。本发明优选采用干燥滚筒进行干燥，干燥滚筒内腔温度优选为100～120℃，干燥滚筒夹套温度优选为120～140℃，干燥时间优选为3h～4h。
得到干燥物料后，本发明将所述干燥物料与石墨混合进行石墨钝化，得到雷管用混合炸药。在本发明中，所述石墨钝化时间优选为20～60min，更优选为30～50min，最优选为40min。
在本发明中，所述石墨钝化后的产品优选采用1.00mm和0.25mm的标准筛网进行筛选。所述筛选是为了去除干燥后的部分不能满足产品使用要求的大颗粒和细颗粒，得到满足需要的合格产品。
为了进一步说明本发明，下面结合实施例对本发明提供的雷管用混合炸药及其制备方法进行详细地描述，但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1:
(1)将90kg的环三甲撑基三硝铵放入108kg水中，搅拌得到悬浮液；
(2)向悬浮液中加入聚醋酸乙烯酯3.86kg，551胶0.58kg，搅拌均匀；
(3)再加入无水硫酸钠10kg，质量浓度为15％氯化钙水溶液5L，搅拌均匀得到澄清溶液；
(4)将得到的澄清溶液以2℃/min的升温速率，升温至55℃，以10mL/min的速率加入乙酸乙酯进行造粒，通过取样观察白色颗粒粒度大小控制乙酸乙酯加入的量；
(5)当白色颗粒粒度大小达到0.25mm～1.00mm(80目～60目)之间的粒度时，停止加入乙酸乙酯，打开真空系统(真空度为0.02MPa)，同时将混合溶液升温至80℃，对乙酸乙酯进行蒸馏；
(6)待乙酸乙酯蒸馏完毕，将混合溶液降温至50℃，然后对去除乙酸乙酯后的产品进行过滤得到物料；
对过滤得到的物料进行洗涤，将洗涤后的物料通过干燥滚筒充分干燥，干燥滚筒内腔温度为110℃，干燥滚筒夹套温度为130℃，干燥时间为3h。在半成品中加入0.4％石墨，钝化40min后，采用0.25mm和1.00mm的标准筛网进行筛选，得到雷管用混合炸药。
表1实施例1得到的雷管用混合炸药的性能检测结果
实施例2:
(1)将90kg的环三甲撑基三硝铵放入130kg水中，搅拌得到悬浮液；
(2)向悬浮液中加入聚醋酸乙烯酯3.86kg，551胶0.58kg，搅拌均匀；
(3)再加入无水硫酸钠10kg，质量浓度为15％氯化钙水溶液5L，搅拌均匀得到澄清溶液；
(4)将得到的澄清溶液以2℃/min的升温速率，升温至55℃，以10mL/min的速率加入乙酸乙酯进行造粒，通过取样观察白色颗粒粒度大小控制乙酸乙酯加入的量；
(5)当白色颗粒粒度大小达到0.25mm～1.00mm(80目～60目)之间的粒度时，停止加入乙酸乙酯，打开真空系统(真空度为0.02MPa)，同时将混合溶液升温至80℃，对乙酸乙酯进行蒸馏；
(6)待乙酸乙酯蒸馏完毕，将混合溶液降温至50℃，然后对去除乙酸乙酯后的产品进行过滤得到物料；
(7)对过滤得到的物料进行洗涤，将洗涤后的物料通过干燥滚筒充分干燥，干燥滚筒内腔温度为100℃，干燥滚筒夹套温度为120℃，干燥时间为3h～4h。在半成品中加入0.4％石墨，钝化40min后，采用0.25mm和1.00mm的标准筛网进行筛选，得到雷管用混合炸药。各组分质量百分含量分析结果：RDX：97.1，粘结剂：2.4，石墨0.5。
实施例3:
(1)将90kg的环三甲撑基三硝铵放入150kg水中，搅拌得到悬浮液；
(2)向悬浮液中加入聚醋酸乙烯酯3.86kg，551胶0.58kg，搅拌均匀；
(3)再加入无水硫酸钠10kg，质量浓度为15％氯化钙水溶液5L，搅拌均匀得到澄清溶液；
(4)将得到的澄清溶液以2℃/min的升温速率，升温至55℃，以10mL/min的速率加入乙酸乙酯进行造粒，通过取样观察白色颗粒粒度大小控制乙酸乙酯加入的量；
(5)当白色颗粒粒度大小达到0.25mm～1.00mm(80目～60目)之间的粒度时，停止加入乙酸乙酯，打开真空系统(真空度为0.02MPa)，同时将混合溶液升温至80℃，对乙酸乙酯进行蒸馏；
(6)待乙酸乙酯蒸馏完毕，将混合溶液降温至50℃，然后对去除乙酸乙酯后的产品进行过滤得到物料；
(7)对过滤得到的物料进行洗涤，将洗涤后的物料通过干燥滚筒充分干燥，干燥滚筒内腔温度为120℃，干燥滚筒夹套温度为140℃，干燥时间为3h～4h。在半成品中加入0.4％石墨，钝化40min后，采用0.25mm和1.00mm的标准筛网进行筛选，得到雷管用混合炸药。各组分质量百分含量分析结果：RDX：97.3，粘结剂：2.3，石墨0.4。
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。
Claims (10)
1.一种雷管用混合炸药，包括环三甲撑基三硝铵、聚醋酸乙烯酯乳液、551胶和石墨，所述石墨包裹三甲撑基三硝铵、聚醋酸乙烯酯乳液和551胶，质量百分组成包括：
2.根据权利要求1所述的雷管用混合炸药，其特征在于，所述聚醋酸乙烯酯与551胶的质量比为1:0.15。
3.权利要求1～2任意一项所述雷管用混合炸药的制备方法，包括以下步骤：
(1)将环三甲撑基三硝铵与水混合，得到悬浮液；
(2)将所述步骤(1)得到的悬浮液与聚醋酸乙烯酯乳液和551胶混合，得到混合溶液；
(3)将所述步骤(2)得到的混合溶液与破乳剂混合，得到澄清溶液；
(4)将所述步骤(3)得到的澄清溶液加热后与乙酸乙酯混合，进行造粒；
(5)将所述步骤(4)得到的造粒后产品中的乙酸乙酯去除；
(6)将所述步骤(5)得到的去除乙酸乙酯后的产品过滤，得到物料；
(7)将所述步骤(6)得到的物料依次经洗涤、干燥和石墨钝化，得到雷管用混合炸药。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中水的质量为环三甲撑基三硝铵质量的1～2倍。
5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中破乳剂为无水硫酸钠和CaCl2。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述无水硫酸钠、氯化钙和环三甲撑基三硝铵的质量比为0.07-0.13：0.015-0.030：1。
7.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中加热温度为55～65℃，升温至所述加热温度的升温速率为2～5℃/s，造粒后颗粒的粒度为0.25～1.00mm。
8.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(5)通过蒸馏去除乙酸乙酯，所述蒸馏为真空蒸馏，蒸馏温度为65～80℃。
9.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(6)中过滤的温度为≤50℃。
10.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(7)中干燥为滚筒干燥，滚筒内腔温度为100～120℃，滚筒夹套温度为120～140℃，干燥时间为3～4h。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20190201 |