（新疆和益混裝炸藥有限公司，新疆 烏魯木齊 830000）

乳化劑對乳化炸藥的穩(wěn)定性影響研究

胡 健

（新疆和益混裝炸藥有限公司，新疆 烏魯木齊 830000）

本文介紹了目前乳化炸藥常用的幾種乳化劑，對不同乳化劑制備的乳化基質，通過高低溫循環(huán)的方法考察了乳化基質的穩(wěn)定性。結果表明大豆磷脂、T154與Span-80復配形成的復合乳化劑，炸藥穩(wěn)定性得到較為明顯提高，生產成本也能得到較好的控制。

乳化劑；乳化炸藥；穩(wěn)定性

1 前言

乳化炸藥是泛指一類用乳化技術制備的使氧化劑鹽類水溶液的微滴，均勻分散在含有分散氣泡或空心玻璃微珠等多孔物質的油相連續(xù)介質中，形成一種油包水型（W/O）的乳膠狀含水工業(yè)炸藥。乳化炸藥自上世紀70年代問世以來，憑借爆炸性能好、抗水性強、機械感度低、安全性好等特點，得到了迅猛的發(fā)展。

在乳化炸藥W/O型的乳膠體系中，雖然乳化劑的含量只占炸藥總質量的0.5%—2.5%，但乳化劑是整個乳化體系的核心組分，其種類、性能指標和含量均對乳化體系的質量、內相粒子大小、穩(wěn)定性及爆炸性能有著重要的影響[1]。目前包裝型乳化炸藥中使用的乳化劑主要有三類：以失水山梨醇單油酸酯（span-80）為代表的脂肪酸酯類、聚異丁烯丁二酰亞胺類及其衍生物、復合乳化劑。因此選擇合適的乳化劑是制備乳化效果良好、爆炸性能優(yōu)良、儲存穩(wěn)定乳化炸藥的重要內容。

2 乳化劑對炸藥穩(wěn)定性影響的試驗

2.1 乳化劑確定

以目前常用的三種乳化劑：失水山梨醇單油酸酯 （Span-80）、T154、大豆磷脂，按照常用復合乳化劑的復配比例，復配出三種復合乳化劑，如表1所示。

表1 4種乳化劑及其配比

2.2 乳化炸藥的制備

按照2號巖石乳化炸藥的配方，即：硝酸銨73%，硝酸鈉10%，水10%，復合蠟4.7%，乳化劑2.3%，模擬生產線工藝技術，采用一級乳化，轉速為1 470轉/分。

2.3 炸藥穩(wěn)定性試驗

快速檢測乳化炸藥的貯存穩(wěn)定性，可采用高低溫循環(huán)法，通常能經受冷熱循環(huán)次數愈多的乳化炸藥其穩(wěn)定性也愈好，一般制備良好的乳化炸藥至少能經受10次以上的高低溫循環(huán)，其儲存穩(wěn)定性可達6個月以上。

將編號為1#至4#的乳化劑生產的乳化基質，均勻分布在表面皿上，在試驗溫度為50℃恒溫烘箱內放置8小時后，取出立取放入-15℃冰柜內放置16小時，一冷一熱為一個循環(huán)周期。每循環(huán)一次，對試樣進行狀態(tài)觀測，其試驗結果如表2所示。

表2 不同乳化劑制備的乳化基質的高低溫循環(huán)次數

3 結果與分析

單獨使用乳化劑Span-80制備的乳化基質，在高低溫循環(huán)試驗中僅能經受8次循環(huán)，說明單一Span-80制備的乳化基質或乳化炸藥儲存穩(wěn)定性較差。主要原因是跟Span-80本身的結構有關：制備Span-80的原材料油酸是含有一個雙鍵的不飽和酸，在與失水山梨醇反應生成Span-80后雙鍵依然存在，導致Span-80在界面因定向吸附所生產的單分子膜較“膨松”，分子間存在較大的間隙。同時油酸雙鍵處電子云分布密集，產生互斥作用，從而在雙鍵處形成孔腔，乳化炸藥破乳就是水分子從油酸分子孔腔中被擠壓出所致。此外Span-80在酸性環(huán)境下的水解和雙鍵氧化，也對乳化炸藥的儲存穩(wěn)定性造成影響[2]。

加入30%的大豆磷脂與Span-80復配形成復合乳化劑制備的乳化基質在穩(wěn)定性方面有了較大的提高。因為磷脂HLB為7—10，是兩性離子表面活性劑。磷脂具有獨特的類三甘酯結構容易與其他分子形成網絡結構，能夠“鑲嵌”到Span-80膨松的間隙中彌補其缺點，一起形成更為穩(wěn)定的界面膜，使乳化體系更穩(wěn)定，炸藥的穩(wěn)定性得到較大提高。

加入30%的T154與Span-80復配形成復合乳化劑后，制備的乳化基質在穩(wěn)定性方面有了極大提高。以T154的大分子結構和高粘度特性，能夠與Span-80形成致密的網狀結構，緊緊包覆住水相離子，從而極大地提高乳化炸藥的穩(wěn)定性。但由于T514的價格昂貴，對生產過程的成本控制帶來較大困難。

4#配方的乳化劑，將三種乳化劑按照科學的配方復配，試驗中發(fā)現不僅生產的乳化基質有著良好的穩(wěn)定性，同時生產成本也得到了有效控制。

4 結論

選擇合適的乳化劑是達到最佳乳化效果并制備穩(wěn)定性良好的乳化炸藥的關鍵。單一Span-80乳化劑制備的乳化炸藥在穩(wěn)定性方面較差，通過加入大豆磷脂、T154與Span-80復配而成的復合乳化劑，不僅炸藥的穩(wěn)定性得到了較大提高，而且能夠較好地控制生產成本。

[1]汪旭光.乳化炸藥第2版[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2008:143-144.

[2]劉燕.磷脂及改性磷脂在乳化炸藥中的應用研究[D].南京理工大學,2008，23-24.

[3]李德平.乳化炸藥用乳化劑的現狀和發(fā)展趨勢[J].煤礦爆破,2010（3）:32.

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1003-5168(2014)01-0063-01