CN1174183A - 一种用于乳化炸药的有机复合组分 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种成本低廉,来源广泛且具有优良性能的乳化炸药有机复合组分。以石油中间馏份如减一线、减二线、减三线、减四线等减压馏份油及其相应减压蜡膏、残渣蜡膏和脱沥青油为油相与乳化剂及助乳化剂按一定比例调制而成。使用该有机复合组分可大幅度降低乳化炸药成本,并简化了乳化炸药制作工艺。

Description

一种用于乳化炸药的有机复合组分

本发明涉及一种乳化炸药有机复合组份。

乳化炸药主要是由作为分散相的无机氧化剂盐水溶液组份、作为连续相的碳氢燃料组份、形成分散相的敏化气体组份(密度调整剂)和乳化剂四部分组成。在乳化剂的作用下使低于10％的油相和90％以上的无机氧化剂盐水溶液形成油包水(W/O)的乳化炸药基质，再添加敏化气体组份而制成。油相材料在乳化炸药中主要起连续相和燃烧剂作用，从理论上说，任何不溶于水的性能合适的碳氢化合物均可作为油相材料，包括各种来源的蜡、油和聚合物。由于石油产品资源丰富，品种齐全且价格较低，所以煤油、柴油、润滑油、凡士林、石蜡、地蜡等石油精制产品在乳化炸药中得到广泛应用。

由于乳化炸药的乳化颗粒呈紧密排列的多面体结构，热力学上极不稳定，所以自H.F.Blume在USP3,447,978首次公开乳化炸药以来，人们一直致力于提高乳化炸药的稳定性。其中主要通过两个途径进行研究，一个途径是利用高分子乳化剂及其复配技术；另一条途径是采用特殊的油相。通过这些方法乳化炸药的储存稳定性问题基本上得到了解决。如USP4,784,706提出一种以妥尔油、矿物油、石油蜡、苯、甲苯、二甲苯、植物油为油相，以聚丙烯或聚丁烯的酚的衍生物为乳化剂的乳化炸药；GB2,224,501A提出一种乳化炸药以苯、甲苯、二甲苯等芳烃混合物为油相，聚异丁烯马来酸酐基化合物的衍生物与失水山梨醇油酸酯为复合乳化剂；USP5,000,802提出以梯状结构的油溶性聚合物部分或全部代替油相制备的乳化炸药具有很好的爆炸性能和储存稳定性。这些报导的乳化炸药均以石油精制产品为油相基本原料，使石油馏份经油/蜡分离精制并制出相应蜡或油产品后按一定比例再重新调合，不仅浪费了人力物力和能源而且增加了油相的成本，从而相应增加了乳化炸药成本。另外，乳化炸药生产时，汽油、煤油、芳烃、蜡类等与乳化剂的现场小釜调合，不仅增加了乳化炸药的生产危险性，而且小釜调合易引起工人操作误差，从而影响乳化炸药的性能。

本发明的目的在于合理利用炼厂资源，以常三线、减一线、减二线、减三线、减四线、残渣等馏份油及相应的含油蜡及含蜡油，以其直接与乳化剂，助乳剂等调合，制成一种成本低廉、来源广泛性能稳定的乳化炸药有机复合组份。避免蜡/油分离精制再调合的不必要的工艺，降低油相成本，从而降低乳化炸药成本。

本发明的乳化炸药的有机复合组份，它是由油相、乳化剂、助乳剂组成。其配方如下：(以有机复合组份计，w％)

油相      60％--80％

乳化剂    5％--30％

助乳剂    0％--15％

本发明的乳化炸药的有机复合组份，还可含有0-5w％的天然树脂或合成树脂或高聚物。

油相组成为(以油相计w％)：

减压馏份油  10-40

减压蜡膏    50-80

残渣蜡膏    0-30

脱沥青油    0-15

其中减压馏份油包括减一线油、减二线油、减三线油、减四线油的一种或多种混合物。减压蜡膏包括减二蜡膏、减三蜡膏、减四蜡膏。脱沥青油包括轻脱沥青油和重脱沥青油。

0-5％的天然树脂、合成树脂或聚合物包括松香树脂及其衍生物、帖烯树脂、石油树脂、酚醛树脂。乙丙胶、PE、PP、PIB、EVA。

本发明的乳化剂，其包括高分子乳化剂或HLB值为3-6的油包水(W/O)乳化剂的一种或多种混合物。其中高分子乳化剂为由聚异丁烯基马来酸酐与多胺化合物制备的丁二酰亚胺类乳化剂或与多元醇反应制备的高分子酯类乳化剂。低分子乳化剂包括SP-40、SP-60、SP-65、SP-80、SP-85、M-201、脂肪酸单甘酯及二甘酯、乙二醇单硬脂酸酯、一缩二乙二醇单硬脂酸酯、丙烯乙二醇单十二烷基酯。

本发明的助乳剂，包括石油磺酸盐、硬脂酸盐、卵磷脂、磷酸脂、脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪胺聚氧乙烯醚、聚乙二醇、妥尔油酰胺、十二烷基磺酸钠、十二烷基醇酰磷脂。

本发明提出的乳化炸药有机复合组份优点在于合理利用炼厂资源，以石油中间馏份为油相基础原料，抛弃了油/蜡分离精制后再调合的传统工艺，从而避免了中间不必要的浪费。传统的油相材料成本在4000元/吨左右，本发明所采用的油相材料成本低于2000元/吨，由此可见，本发明的乳化炸药有机复合组份成本较低，可大幅度降低乳化炸药成本，提高其市场竞争力。本发明将油相材料、乳化剂和助乳剂复合成一个组份，使乳化炸药由传统的四个组份变为三个组份，简化了乳化炸药的制作工艺，方便了操作，减少了炸药厂不必要的开支，避免了油、蜡和乳化剂等现场调配所带来的危险性和可能的操作误差。另外，本发明采用乳化剂复配技术，使本发明有机复合组份具有良好的乳化性能，从而保证了乳化炸药的性能。

下面通过具体实施例说明本发明。

本发明所涉及的石油产品均采自兰州炼化总厂。

实施例1减三馏份油    5w％减三蜡膏      50w％T-153         30w％石油磺酸钙    15w％	实施例2减三馏份油     15w％轻脱油         15w％减二蜡膏       30w％残渣蜡膏       15w％T-152          19w％OP-4           6w％
		实施例3减四馏份油    32w％减四蜡膏      40w％残渣蜡膏      8w％P-190         20w％	实施例4减四馏份油     8w％减四蜡膏       30w％减二蜡膏       12w％残渣蜡膏       20w％乙丙胶         3w％SP-80          22w％卵磷脂         5w％
比较例1采用USP5,000,802实施例2配方(份数)：环戊二烯聚合的石油树脂(软化点86℃)  0.1微晶蜡            3.2SP-80             2.0	比较例2采用USP4,784,706实施例12配方(份数)：2#燃料油              3.99矿物油                1.40聚异丁烯及酚的乙二醇单酯            1.61

以本发明有机复合组份及比较例在1700转/分的条件下进行乳化炸药应用试验，其性能见下表，通过数据比较可以看出在乳化剂相同时，使用本发明有机复合组份制备乳化炸药的爆轰性能和稳定性能与比较例基本相同，而油相成本大幅度降低。乳化炸药配方为(以乳化炸药计，w％)：

硝酸铵       69

硝酸钠       12.5

水           11.5

有机复合组份 7

珍珠岩       4

	实施例1	实施例2	实施例3	实施例4	比较例1	比较例2
							殉爆(mm)	60	60	60	70	70	60
高低温循环(个)	45	43	44	10	9	44
							油相成本(元/吨)	1500	1500	1500	1600	4000	3000

本发明所用的减三馏份油、减四馏份油、减四蜡膏、残渣蜡膏等石油中间产品均由兰州炼化总厂提供。

T-152、T-153为丁二酰亚胺类高分子乳化剂，兰州炼化总厂添加剂分厂生产。

P-190为聚异丁烯基马来酸酐与二甘醇和三乙醇胺的反应产物。

高低温循环为评价乳化炸药的重要指标，循环数高则表示乳化炸药稳定性好。其测试方法为取50克乳化炸药样品在50℃的烘箱内放置8小时，取出后再放入-25℃的冰柜内放置16小时作为一个循环，取出再放入50℃的烘箱中循环进行，直至乳化炸药样品导电为止。

油相成本核算按兰州炼化总厂提供的原料参考价格计算。

Claims (9)

1.一种用于乳化炸药的有机复合组份，主要由油相、乳化剂、助乳剂组成，其特征在于采用的油相为石油中间馏分，以有机复合组分计重量百分比其配方如下：

油相      60-80％

乳化剂    5-30％

助乳剂    0-15％。

2.按照权利要求1所述的乳化炸药有机复合组份，其特征在于它还含有0-5w％的天然树脂或合成树脂或聚合物。

3.按照权利要求1所述的乳化炸药有机复合组份，其特征在于所说的油相以油相计重量百分组成为：

减压馏份油  10-40％

减压蜡膏    50-80％

残渣蜡膏    0-30％

脱沥青油    0-15％。

4.按照权利要求3所述的乳化炸药有机复合组份，其特征在于所说的减压馏份油包括减一线油、减二线油、减三线油、减四线油的一种或多种混合物，减压蜡膏包括减二蜡膏、减三蜡膏、减四蜡膏、脱沥青油包括轻脱沥青油和重脱沥青油。

5.按照权利要求1所述的乳化炸药有机复合组份，其特征在于所说的乳化剂是高分子乳化剂或HLB值为3-6的油包水型(W/O)乳化剂的一种或多种的混合物。

6.按照权利要求1所述的乳化炸药有机复合组份，其特征在于所说的助乳剂包括石油磺酸盐、硬脂酸盐、卵磷脂、磷酸脂、脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪胺聚氧乙烯醚、聚乙二醇、妥尔油酰胺、十二烷基磺酸钠、十二烷基醇酰磷脂。

7.按照权利要求2所述的乳化炸药有机复合组份，其特征在于所说的天然树脂或合成树脂包括松香树脂及其衍生物、帖烯树脂、石油树脂、酚醛树脂，聚合物包括乙丙胶、PE、PP、PIB、EVA。

8.按照权利要求5所述的乳化炸药有机复合组份，其特征在于所说的高分子乳化剂是由聚异丁烯基马来酸酐与多胺化合物制得的丁二酰亚胺类乳化剂或与多元醇反应制备的高分子酯类乳化剂。

9.按照权利要求4所述的乳化炸药有机复合组份，其特征在于所说的低分子乳化剂为SP-40、SP-60、SP-65、SP-80、SP-85、M-201、脂肪酸单甘酯及二甘酯、乙二醇单硬脂酸酯、一缩二乙二醇单硬脂酸酯、丙烯乙二醇单十二烷基酯。